课件31张PPT。第3章——空间向量与立体几何3.1.2 共面向量定理[学习目标]
1.了解共面向量等概念.
2.理解空间向量共面的充要条件.1预习导学 挑战自我,点点落实2课堂讲义 重点难点,个个击破3当堂检测 当堂训练,体验成功[知识链接]1.空间两向量共线,一定共面吗?反之还成立吗?
答:一定共面,反之不成立.
2.空间共面向量定理与平面向量基本定理有何关系?
答:空间共面向量定理中,当向量a,b是平面向量时,即为平面向量基本定理.[预习导引]1.共面向量
叫做共面向量.
2.共面向量定理
如果两个向量a,b不共线,那么向量p与向量a,b共面的充要条件是 ,即向量p可以由两个不共线的向量a,b线性表示.能平移到同一平面内的向量存在有序实数组(x,y),使得p=xa+ybA、B、C、D共面要点一 应用共面向量定理证明点共面(2)判断点M是否在平面ABC内.∴M、A、B、C共面.即点M在平面ABC内.规律方法 利用共面向量定理证明四点共面时,通常构造有公共起点的三个向量,用其中的两个向量线性表示另一个向量,得到向量共面,即四点共面.∴A、B、C、D四点共面.要点二 应用共面向量定理证明线面平行例2 如图,在底面为正三角形的斜棱柱ABC-A1B1C1
中,D为AC的中点,
求证:AB1∥平面C1BD.又由于AB1不在平面C1BD内,
所以AB1∥平面C1BD.规律方法 在空间证明线面平行的又一方法是应用共面向量定理进行转化.要熟悉其证明过程和证明步骤.求证:MN∥平面ABB1A1.又a与c不共线.又MN不在平面ABB1A1内,∴MN∥平面ABB1A1.要点三 向量共线、共面的综合应用
例3 如图所示,已知四边形ABCD是平行四边
形,点P是ABCD所在平面外的一点,连结PA,
PB,PC,PD.设点E,F,G,H分别为△PAB,
△PBC,△PCD,△PDA的重心.试用向量方法证明E,F,G,H四点共面.解 分别连结PE,PF,PG,PH并延长,交对边
于点M,N,Q,R,连结MN,NQ,QR,RM.∵E,F,G,H分别是所在三角形的重心,由题意知四边形MNQR是平面四边形,由共面向量定理知,E,F,G,H四点共面.规律方法 选择恰当的向量表示问题中的几何元素,通过向量运算得出几何元素之间的关系,这是解决立体几何常用的方法.求证:(1)A、B、C、D四点共面,E、F、G、H四点共面;12341.给出下列几个命题:
①向量a,b,c共面,则它们所在的直线共面;
②零向量的方向是任意的;
③若a∥b,则存在惟一的实数λ,使a=λb.其中真命题的个数为________.1234解析 ①假命题.三个向量共面时,它们所在的直线或者在平面内或者与平面平行;
②真命题.这是关于零向量的方向的规定;
③假命题.当b=0,则有无数多个λ使之成立.
答案 112342.已知两非零向量e1,e2不共线,设a=λe1+μe2(λ,μ∈R且λ,μ≠0),则a与e1,e2的关系为_____________.
解析 若a∥e1,则存在实数t使得a=te1,
∴te1=λe1+μe2,∴(t-λ)e1=μe2,
则e1与e2共线,不符合题意.
同理,a与e2也不平行.
由向量共面的充要条件知a与e1,e2共面.a与e1,e2共面123412344.空间的任意三个向量a,b,3a-2b,它们一定是________.
解析 如果a,b是不共线的两个向量,
由共面向量定理知,a,b,3a-2b共面;
若a,b共线,则a,b,3a-2b共线,当然也共面.共面向量课堂小结共面向量定理的应用:
(1)空间中任意两个向量a,b总是共面向量,空间中三个向量a,b,c则不一定共面.
(2)空间中四点共面的条件①、②、③均可作为证明四点共面的条件,但是①更为常用.