1.3 空间向量及其运算的坐标表示

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名称 1.3 空间向量及其运算的坐标表示
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资源类型 教案
版本资源 人教A版(2019)
科目 数学
更新时间 2021-03-10 17:08:48

文档简介

课题:1.
3.1
空间直角坐标系
1、空间直角坐标系:
在空间选定一点O和一个单位正交基底{,,},以点O为原点,分别以,,的方向为正方向、以它们的长为单位长度建立三条数轴:x轴、y轴、x轴,它们都叫做坐标轴,这时我们就建立了一个空间直角坐标系Oxyz,O叫做______,
,,都叫做_________,通过每两个坐标轴的平面叫做________,分别称为Oxy平面,Oyz平面,Ozx平面,它们把空间分成八个部分。
画空间直角坐标系Oxyz时,一般使∠xOy=135°(或45°),∠yOz=90°。
在空间直角坐标系中,让右手拇指指向x轴的正方向,食指指向y轴的正方向,如果中指指向z轴的正方向,则称这个坐标系为右手直角坐标系。本书建立的坐标系都是右手直角坐标系。
2、空间向量的坐标表示:
在空间直角坐标系Oxyz中,,,为坐标向量,对空间任意一点A,对应一个向量,且点A的位置由向量唯一确定,由空间向量基本定理,存在唯一的有序实数组(x,y,z),使
=
x+y+z。
在单位正交基底{,,}下与向量对应的有序实数组(x,y,z),叫做点A在空间直角坐标系中的坐标,记作______________,其中x叫做点A的横坐标,y叫做点A的纵坐标,z叫做点A的竖坐标。
设=,则=
x+y+z,有序实数组(x,y,z),叫做在空间直角坐标系中的坐标,记作__________________。
典型例题:
例1、如图,在长方体OABC—D′A'B′C′中,OA=3,OC=4,OD′=2,以为单位正交基底,建立如图所示的空间直角坐标系Oxyz。
(1)写出D′,C,A',B′四点的坐标;
(2)写出向量,,,的坐标
针对练习:
1、在空间直角坐标系Oxyz中,
(1)哪个坐标平面与x轴垂直?哪个坐标平面与y轴垂直?哪个坐标平面与z轴垂直?
(2)写出点P(2,3,4)在三个坐标平面内的射影的坐标。
(3)写出点P(1,3,5)关于原点成中心对称的点的坐标。
2、在长方体OABC—D′A'B′C′中,OA=3,OC=4,OD′=3,A'C′与B'D'相交于点P,
建立如图所示的空间直角坐标系Oxyz
(1)写出点C,B′,P的坐标;
(2)写出向量,的坐标
3、已知点B是点A(3,4,5)在坐标平面Oxy内的射影,求
001
002课题:1.
3.2
空间向量运算的坐标表示
1、空间向量的坐标运算
若,,则:
(1)=________________________________________________________
(2)=________________________________________________________
(3)=__________________________________________________________
(4)=________________________________________________________
(5)______________,______________,_____________
(6)___________________________________________
(7)=__________________________________________________
(8)=__________________________________________
2、空间中两点的距离公式
在空间直角坐标系Oxyz中,设P1(x1,y1,z1),P2(x2,y2,z2)是空间中任意两点,则
(1)=_________________________________________________________
(2)P1P2=||=____________________________________________________
典型例题:
例1、如图,在正方体ABCD—A1B1C1D1中,E和F分别是BB1,D1B1的中点,求证:EF⊥DA1。
例2、如图,棱长为1的正方体ABCD—A1B1C1D1中,M为BC1的中点,E1和F1分别在棱A1B1,C1D1上,,
(1)求AM的长
(2)求BE1与DF1所成角的余弦值。
针对练习:
1、已知=(—3,2,5),=(1,5,—1),求
(1)
(2)6
(3)3
(4)
2、已知=(2,—1,3),=(—4,2,x),且⊥,求x的值
3、在z轴上求一点M,使点M到点A(1,0,2)与点B(1,—3,1)的距离相等
4、如图,正方体OABC—D′A'B′C′的棱长为a,点N,M分别在AC,BC'上,
AN=2CN,BM=2MC′,求MN的长
001
002