1、3.1.4 空间向量的正交分解 及其坐标表示 .如果两个向量a,b不共线,则向量p与向量a,b共面的充要条件是存在实数对x,y,使pxayb共线向量定理:共面向量定理:.0对空间任意两个向量a,(b b),a/b的充要条件是存在实数,使a b1211212212如果e,e 是同一平面内的两个不共线向量,那么对于这一平面内的任一向量a,有且只有一对实数,使a e e.(e、e 叫做表示这一平面内所有向量的一组基底)平面向量基本定理:平面向量的正交分解及坐标表示xyoajiaxiy j(1,0),(0,1),0(0,0).ij1.理解空间向量基本定理,并能用基本定理解决 一些几何问题.(重点)2.
2、用基底表示已知向量.(难点)3.理解基底、基向量及向量的线性组合的概念.4.掌握空间向量的坐标表示,能在适当的坐标系 中写出向量的坐标.向量如图,设i,j,k是空间三个两两垂直的向量,且有公共起点O.对于空间任意一个向量p=OP,设点Q为点P在i,j所确定的平面上的正投影,由平面基本定理可知,在OQ,k所确定的平面上,存在探究点1 实数z,使得OP=OQ+zk,而在i,j所空间向量确定的基本定理平面上,xyzkijQPO由平面向量基本定理可知,存在有序数对 x,y,使得OQ=xi+yj.从而OP=OQ+zk=xi+yj+zk.如果i,j,k是空间三个两两垂直的向量,那么,对空间任一个向量p,存
3、在一个有序实数组 x,y,z,使得p=xi+yj+zk.xi,yj,zk为向量p在i,j,k上的分向量.实个对间实数组间间a,b,cp,pabp|pabcc,.,Rx y zxyxzxyzy z如果三向量不共面,那么空任一向量存在有序使得空向量基本定理:空所有向量的集合a,b,ca,b,c间个基叫做空的一,都叫向量.基做底在空间中,如果用任意三个不共面向量a,b,c代替两两垂直的向量i,j,探k,能得到类似的究结论点吗?2 123121233设为有公共起点O的三个两两垂直的单位向量 我们称它们为单位,以e,e,e 的公共起点O为原点,分别以e,e,e 的方向为x轴,y轴,z轴的正方向建立空间直
4、角坐标系Oxyz.那么对于空间任意一个向量,一定可以把它平移,使它的起点与原e,e点O重,合,得到向量e正交基底pOP=p.由.123123空间向量基本定理可知,存在有序实数组x,y,z,使得我们把x,y,z称作向量p在单位正交基底pxe ye ze e,e,ep=(x,y,此时向量p的坐标恰是点P在空间直角坐标系Oxyz中的坐标 x,y 下的坐标,z,记作z).由空间向量基本定理可知,空间任意一个向量都可以用三个不共面的向量表示出来.BANCOMQP.12OP=OM+MP=OA+MN23121=OA+(ON-OA)232111=OA+OB+OC33解6:.如图,M,N分别是四面体OABC的边
5、OA,BC的中点,P,Q是MN的三等分点.用向量 OA,OB,OC表示OP和OQ例1.BANCOMQP.OQ=OM+MQ11=OA+MN23111=OA+(ON-OA)23211111=OA+(OB+OC)=OA+OB+OC36366例 2如图,已知正方体 ABCDABCD,点E 是上底面 ABCD的中心,求用AB,AD,AA 为基底表示BD-,AE-.1211.22AEAAA EAAA BA DABADAAA 1.(2013曲阜高二检测)设 O-ABC 是四面 体,G1是ABC 的重心,G 是 OG1上的一点,且 OG3GG1.若OGxOAyOB zOC,则(x,y,z)为()A(14,14
6、,14)B(34,34,34)C(13,13,13)D(23,23,23)2.设x=a+b,y=b+c,z=c+a,且a,b,c是空间的一个基底,给出下列向量组 a,b,x;x,y,z;b,c,z;x,y,a+b+c.其中可以作为空间的基底的向量组有 ()A.1个 B.2个 C.3个 D.4个C 3.以下四个命题中正确的是()A空间的任何一个向量都可用三个给定向量表示B若a,b,c为空间的一个基底,则a,b,c全不是零向量C若向量ab,则a,b与任何一个向量都不能构成空间的一个基底D任何三个不共线的向量都可构成空间的一个基底B 4已知空间四边形OABC,M,N分别是OA,BC的中点,且OAa,OBb,OCc,用a,b,c表示向量MN为()111111A.a+b+c B.a-b+c 222222111111C-a+b+c D.-a+b-c222222C 5如图,在正方体 ABCDA1B1C1D1 中建立空间直角坐标系,若正方体的棱长为 1,则1AC 的坐标为,1CD 的坐标为(1,1,1)(1,0,1)1.选定空间不共面的三个向量作为基向量,并用它们表示出指定的向量,是用向量解决立体几何问题的基本要求.2.求解时要结合已知和所求观察图形,联想相关的运算法则和公式,就近表示所需向量,再对照目标进行调整,直到符合要求.每一个成功者都有一个开始.勇于开始,才能找到成功的路.