1.3 空间向量及其运算的坐标表示 【知识点1】空间向量的坐标运算 1 【知识点2】模长 3 【知识点3】共线与共面问题 5 【知识点4】向量垂直 8 【知识点5】向量的夹角 10 【跟踪训练】 14 1.会建立空间直角坐标系(重点)。 2.掌握空间向量的应用(重难点)。 3.掌握空间向量的坐标运算(重点)。 【知识点1】空间向量的坐标运算 1.求空间向量的坐标 (1)设i、j、k为两两垂直的单位向量. (2)如果,则叫做向量的坐标. 2.空间向量的坐标运算 (1)向量和:a+b=(a1+b1,a2+b2,a3+b3). (2)向量差:a-b=(a1-b1,a2-b2,a3-b3). (3)数量积:a·b=a1b1+a2b2+a3b3. (4)共线:a∥b a1=λb1,a2=λb2,a3=λb3(λ∈R). (5)垂直:a⊥b a1b1+a2b2+a3b3=0. (6)夹角:cos〈a,b〉= 例1: 【例1】(2024秋 安康期末)已知空间向量,则( ) A.(5,9,1) B.(﹣3,6,5) C.(﹣2,﹣9,5) D.(2,﹣9,﹣5) 【例2】(2024秋 杭州校级期末)空间一点P在xOy平面上的射影为M(2,4,0),在xOz平面上的射影为N(2,0,7),则P在yOz平面上的射影Q的坐标为( ) A.(2,4,7) B.(0,0,7) C.(0,4,7) D.(0,2,7) 【例3】(多选)(2025 景洪市校级开学)已知向量,,若,则x的值为( ) A.4 B.3 C.0 D.﹣1 【例4】(2025春 张掖校级期中)已知向量,,则 . 【知识点2】模长 求向量的模 (1) |a|=. (2)若a=(x,y,z),则|a|=. 例1: 【例5】(2024秋 福建期末)已知点B(﹣2,1,1)关于z轴的对称点为A,则等于( ) A. B. C.2 D.2 【例6】(多选)(2024秋 深圳期末)在空间直角坐标系O﹣xyz中,已知A(1,2,﹣1),B(0,1,1),下列结论正确的有( ) A. B. C.若,且,则t=3 D.若且,则k=2 【例7】(2025春 河南月考)已知m∈R,向量,若,则 . 【例8】(2024秋 郑州月考)已知空间三点A(0,2,3),B(﹣2,1,6),C(1,﹣1,5). (1)求AB; (2)求△ABC的面积. 【知识点3】共线与共面问题 1.向量共线 a∥b a1=λb1,a2=λb2,a3=λb3(λ∈R). 2.向量共面 如果两个向量a,b不共线,那么向量p与向量a,b共面的充要条件是存在唯一的有序实数对(x,y),使p=xa+yb. 【例9】(2024秋 焦作期末)已知向量,,且,则x+y=( ) A.1 B.0 C.﹣1 D.﹣2 【例10】(2024春 西青区校级期末)已知空间向量(1,﹣1.﹣2),(0,1,x),(2,0,0),若,,共面,则实数x等于( ) A.2 B.﹣2 C.2或﹣2 D.2或0 【例11】(多选)(2024秋 思明区校级期中)已知空间向量,,,则( ) A. B. C. D.是共面向量 【例12】(2024秋 湛江期末)已知是空间的一组基底,其中,,.若A,B,C,D四点共面,则λ= . 【知识点4】向量垂直 空间向量垂直 a⊥b a1b1+a2b2+a3b3=0 例1: 【例13】(2025春 启东市校级月考)已知向量(2,﹣1,3),(﹣4,x,1),且,则x=( ) A.5 B.11 C.﹣5 D.﹣11 【例14】(多选)(2024秋 三明期末)设x,y∈R,向量,,,且,,则下列正确的( ) A.x=2 B.y=4 C.6 D. 【例15】(2024秋 济南期末)已知空间向量(a,3,﹣1),(4,1,﹣3),若⊥(),则实数a的值为 . 【例16】(2024秋 朝阳区校级期中)已知向量. (1)若向量与垂直,求实数k的值; (2)若向量和是共面向量,求实数x的值. 【知识点5】向量的夹角 1.空间向量的夹角 cos〈a,b〉=. 2.向量法求异面直线所成角的步骤 (1)建立空间直角坐标系. (2)用坐标表示两异面直线的方向向量. (3)利用向量的夹角公式求出向量夹角的余弦值. (4)注意两异面直线所成角的范围是,即两异面直线所成角的余 ... ...
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