2017_2018学年高中数学第三章空间向量与立体几何学案（打包8套）苏教版选修2_1

3.1.1　空间向量及其线性运算 3.1.2　共面向量定理 学习目标　1.理解空间向量的概念，掌握空间向量的几何表示与字母表示.2.掌握空间向量的线性运算(加法、减法和数乘)及其运算律.3.了解共面向量的定义，并能从平面向量中两向量共线的充要条件类比得到空间向量共面的充要条件.4.理解共面向量定理及其应用. 知识点一　空间向量的概念 思考　类比平面向量的概念，给出空间向量的概念. 梳理　(1)在空间，把具有_____和_____的量叫做空间向量，向量的大小叫做向量的_____或_____. 空间向量也用有向线段表示，有向线段的_____表示向量的模，向量a的起点是A，终点是B，则向量a也可记作，其模记为_____. (2)几类特殊的空间向量 名称 定义及表示 零向量 规定长度为0的向量叫做_____，记为0 单位向量 _____的向量称为单位向量 相反向量 与向量a长度_____而方向_____的向量，称为a的相反向量，记为－a 相等向量 方向_____且模_____的向量称为相等向量，_____且_____的有向线段表示同一向量或相等向量 知识点二　空间向量及其线性运算 1.空间向量的线性运算 已知空间向量a，b，在空间任取一点O，作＝a，＝b，＝c，与平面向量的运算一样，空间向量的加法、减法与数乘运算的意义为： ＝＋＝_____； ＝－＝_____＝_____. 若P在直线OA上，则＝_____(λ∈R). 2.空间向量的加法和数乘运算满足如下运算律： ①a＋b＝_____； ②(a＋b)＋c＝_____； ③λ(a＋b)＝_____(λ∈R). 知识点三　共线向量(或平行向量) 1.定义：如果表示空间向量的有向线段所在的直线互相_____或_____，那么这些向量叫做共线向量或平行向量.若向量a与b平行，记作_____，规定_____与任意向量共线. 2.共线向量定理：对空间任意两个向量a，b(a≠0)，b与a共线的充要条件是存在实数λ，使_____. 知识点四　共面向量及共面向量定理 思考1　当a，b共线时，共面向量定理的理论一定成立吗？ 思考2　向量a，b，c共面，表示三个向量的有向线段所在的直线都共面吗？ 梳理　共面向量及共面向量定理 共面向量 能平移到同一平面内的向量叫做共面向量 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共面的充要条件是存在有序实数组(x，y)，使得_____ 类型一　空间向量的概念及应用 例1　如图所示，以长方体ABCD－A1B1C1D1的八个顶点的两点为始点和终点的向量中： (1)试写出与相等的所有向量； (2)试写出的相反向量； (3)若AB＝AD＝2，AA1＝1，求向量的模. 引申探究 如图，在长方体ABCD－A′B′C′D′中，AB＝3，AD＝2，AA′＝1，则分别以长方体的顶点为起点和终点的向量中： ①单位向量共有多少个？ ②试写出模为的所有向量； ③试写出与向量相等的所有向量； ④试写出向量的所有相反向量. 　 　 反思与感悟　在空间中，向量、向量的模、相等向量的概念和平面中向量的相关概念完全一致，两向量相等的充要条件是两个向量的方向相同、模相等.两向量互为相反向量的充要条件是大小相等，方向相反. 跟踪训练1　给出以下结论： ①两个空间向量相等，则它们的起点和终点分别相同；②若空间向量a，b满足|a|＝|b|，则a＝b；③在正方体ABCD－A1B1C1D1中，必有＝；④若空间向量m，n，p满足m＝n，n＝p，则m＝p.其中不正确的命题的序号为_____. 类型二　空间向量的线性运算 例2　如图，已知长方体ABCDA′B′C′D′，化简下列向量表达式，并在图中标出化简结果的向量. (1)－； (2)＋＋. 引申探究 利用例2题图，化简＋＋＋. 反思与感悟　化简向量表达式时，要结合空间图形，分析各向量在图形中的表示，然后利用运算法则，把空间向量转化为平面向量解决，并化简到最简为止. 首尾相接的若干个向量的和，等于由起始向量的起点指向末尾向量的终点的向量；若首尾相接的若干个向量构成一个封闭图形，则 ... ...