空间向量与立体几何知识点归纳总结74849

一对一授课教案一对一授课教案 学员姓名：年级：所授科目： 上课时间：年月日时分至时分共小时 老师签名老师签名 教学主题教学主题 上次作业检查上次作业检查 本次上课表现本次上课表现 本次作业本次作业 空间向量与立体几何空间向量与立体几何 学生签名学生签名 一．知识要点。 1。 空间向量的概念:在空间，我们把具有大小和方向的量叫做向量。 注： （1)向量一般用有向线段表示同向等长的有向线段表示同一或相等的向量。 （2）向量具有平移不变性 2。 空间向量的运算。 定义：与平面向量运算一样，空间向量的加法、减法与数乘运算如下（如图） 。    运算律：⑴加法交换律：a b  b  a     ⑵加法结合律：(a  b)  c  a  (b  c)     ⑶数乘分配律：(a b)  a b OB OA AB  a b ;BAOAOB  a b;OP  a(R)   记作a//b。 运算法则：三角形法则、平行四边形法则、平行六面体法则 3。 共线向量。 （1）如果表示空间向量的有向线段所在的直线平行或重合，那么这些向量也叫做共线向量或平行向量，平行于， (2）共线向量定理：空间任意两个向量、(≠） ，//存在实数 λ，使＝λ. (3)三点共线：A、B、C 三点共线〈=AB AC =〉OCxOAyOB (其中 xy1) （4）与 a 共线的单位向量为  a a 4。 共面向量 (1)定义:一般地，能平移到同一平面内的向量叫做共面向量。 说明：空间任意的两向量都是共面的。 (2)共面向量定理：如果两个向量a,b不共线，与向量a,b共面的条件是存在实数x, y使 （3）四点共面：若 A、B、C、P 四点共面〈=〉 AP  xAB yAC 〈=〉OP  xOA  yOB  zOC(其中x  y  z 1) 1 p  xa  yb 。 5. 空间向量基本定理：如果三个向量a,b,c不共面，那么对空间任一向量 使 p ,存在一个唯一的有序实数组x, y,z, p  xa  yb  zc . 若三向量a,b,c不共面，我们把{a,b,c}叫做空间的一个基底, a,b,c 叫做基向量,空间任意三个不共面的向量都 可以构成空间的一个基底。 推 论 :设O, A,B,C是 不 共 面 的 四 点 ， 则 对 空 间 任 一 点， 都 存 在 唯 一 的 三 个有 序 实 数 x, y,z ， 使 OP  xOA  yOB  zOC。 6。 空间向量的直角坐标系： (1）空间直角坐标系中的坐标： 在空间直角坐标系O xyz中,对空间任一点，存在唯一的有序实数组(x, y,z)，使OA  xi  yi  zk，有序实数 组(x, y,z)叫作向量在空间直角坐标系O xyz中的坐标,记作A(x, y,z)，叫横坐标,叫纵坐标，叫竖坐标. 注：①点 A（x，y，z)关于 x 轴的的对称点为(x，-y,-z） ，关于 xoy 平面的对称点为（x,y，—z)。即点关于什么轴/ 平面对称，什么坐标不变,其余的分坐标均相反.②在 y 轴上的点设为（0，y，0）,在平面 yOz 中的点设为(0，y，z) （2)若空间的一个基底的三个基向量互相垂直 ,且长为，这个基底叫单位 正交基底，用{i, j,k}表示.空间中任一向量 a  xi  y j  zk =（x，y，z） （3)空间向量的直角坐标运算律： ①若a (a 1,a2 ,a 3 ) ，b (b 1,b2 ,b 3 ),则ab (a 1 b 1,a2 b 2 ,a 3 b 3 ), ab (a 1 b 1,a2 b 2 ,a 3 b 3 )，a (a 1, a 2 ,a 3 )(R) ， ab  a 1b1 a 2b2 a 3b3 , a//b  a 1 b 1,a2 b 2 ,a 3 b 3 (R) ， a b  a 1b1 a 2b2 a 3b3 0 。 ②若 A(x 1, y1,z1) , B(x 2 , y 2 ,z 2 ) ,则AB  (x2 x1, y2 y1,z2 z1)。 一个向量在直角坐标系中的坐标等于表示这个向量的有向线段的终点的坐标减去起点的坐标. ③ 定 比 分 点 公 式 ： 若 A(x 1, y1,z1) ， B(x 2 , y 2 ,z 2 ) , AP PB ， 则 点P坐 标 为 ( x 1 x 2 y 1 y 2 z 1 z 2,,) 。推导：设 111 P（x，y，z)则 (xx 1, yy 1,zz1) (x 2 x,y 2 y,z 2 z)， x 1  x 2 y 1  y 2 z 1  z 2,,) 显然，当 P 为 AB 中点时，P( 222 ④ABC中，A（x 1, y1,z1 ）,B(x 2 ,y 2 ,z 2 ),C(x 3, y3,z3 ) ，三角形重心 P 坐标为 P( x ⑤ΔABC 的五心: 2 1  x 2  x 3 y 1  y 2  y 3 z 1  z 2  z 3,,) 322 内心 P：内切圆的圆心,角平分线的交点. AP ( AB AB  AC AC ) （单位向量) 外心 P:外接圆的圆心,中垂线的交点。PA  PB  PC 垂心 P：高的交点：PAPB  PAPC  PBPC(移项，内积为 0，则垂直） 重心 P：中线的交点,三等分点（中位线比） AP  1 (AB  AC) 3 中心:正三角形的所有心的合一. (4)模长公式:若a (a 1,a2 ,a 3 )，b (b 1,b2 ,b 3) , 则|a|aa a 1 a 2 a 3 ，|b| bb b 1 2b 2 2b 3 2 （5）夹角公式: cos ab  a 1b1 a 2b2 a 3b3 ab  222222|a||b| a 1 a 2 a 3 b 1 b 2 b 3 222 . ΔABC 中①AB • AC  0A 为锐角②AB • AC  0A 为钝角,钝角Δ （6）两点间的距离公式：若A(x 1, y1,z1) ，B(x2, y2,z2)， 则| AB| AB (x 2  x 1) 2(y 2  y 1) 2(z 2  z 1) 2 ， 222 2 或d A,B (x 2  x 1) (y2  y 1) (z2  z 1) 7。 空间向量的数量积. (1）空间向量的夹角及其表示:已知两非零向量a,b，在空间任取一点,作OA  a,OB  b，则AOB叫做向量与 的夹角,记作  作：a  b. (2)向量的模:设OA  a，则有向线段的长度叫做向量的长度或模，记作： 。 （ 3) 向 量 的 数 量 积 ： 已 知 向 量a,b， 则 a,b  ；且规定0  a,b   ，显然有 a,b  b,a ；若 a,b 