1、3.1.4 空间向量的坐标表示及坐标运算 我们已经学习过空间直角坐标系,并能用坐标表示空间任意一点的位置,那么 如何用坐标表示空间向量?怎样进行空间向量的坐标运算?ayjiO图 1xxiyj平面向量的坐标表示axiy ja记作:=(x,y)xyzOkija对空间任一向量 ,由空间向量基本定理,存在唯一的有序实数组 ,使 a(,)x y z.axiy jzk-ao xyz有序实数组就叫做向量 在空间直(x,y,z角坐标系中)的坐标。=a记作(x,y,z)ABCDDCBAMBAMNBND,MN例1:已知正方体-的棱长为1,试建立适当的坐标系求M,N的坐标,的坐标。MNDABBCCDAyxOyxjA
2、(x,y)ai如图,在直角坐标平面内,以原点O为起点作,则点A的位置由唯一确定。OAaa设,则的坐标(x,y)就是点A的坐标;反过来,点A的坐标(x,y)也就是的坐标。因此,在平面直角坐标系内,每一个平面向量都可以用一对实数唯一表示。OAxiy jOAOA(,)A x y zaxyzOkij如图,在空间直角坐标平面内,以原点O为起点作,则点A的位置由唯一确定。OAaa设,则的坐标(x,y,z)就是点A的坐标;反过来,点A的坐标(x,y,z)也就是的坐标。OAxiy jzkOAOA即(,)(,)OAx y zA x y z MNDABBCCDA平面向量坐标运算法则:,则设1212(,),(,)a
3、a abb bababa0/时,bab1122(,)ab ab1122(,)ab ab12(,)()aaR 1122,()ab abR1122AB A(x,y),B(x,y),则2121(x-x,y-y)ab空间向量坐标运算法则:,则设123123(,),(,)aa a abb b bababa0/时bab112233(,)ab ab ab112233(,)ab ab ab123(,)()aaaR 112233,()ab ab abR111222=?ABA(x,y,z),B(x,y,z),则212121ABOB OA-=(x-x,y-y,z-z)ab空间向量的坐标运算(1,3,8),(3,10
4、,4),3abab ab a例2.已知,求变式:已知 A,B,C 三点的坐标分别是(2,1,2),(4,5,1),(2,2,3),求适合下列条件的点 P 的坐标(1)OP 12(ABAC);(2)AP12(ABAC)解:AB(2,6,3),AC(4,3,1)(1)OP 12(ABAC)12(6,3,4)(3,32,2),则点 P的坐标为(3,32,2)(2)设点 P 的坐标为(x,y,z),则AP(x2,y1,z2)由(1)知,AP12(ABAC)(3,32,2),则x23y132z22,解得x5y12z0,则点 P 的坐标为(5,12,0)例3:已知空间四点 A(-2,3,1),B(2,-5
5、,3),C(10,0,10)和D(8,4,9),求证:四边形ABCD是梯形探究:已知 A(1,0,0),B(0,1,0),C(0,0,2),求满足 DBAC,DCAB 的点 D 的坐标解:设 D(x,y,z),则DB(x,1y,z),AC(1,0,2),由 DBAC,设DB AC,即(x,1y,z)(,0,2),则x,1y0,z2,解得x,y1,z2,得 D(,1,2)DC(,1,22),AB(1,1,0)又DC AB,设DC AB,即(,1,22)(,0),则,1,220.解得 1.点 D 的坐标为(1,1,2)课堂小结:1.空间向量的坐标表示2.空间向量的坐标运算3.与平面向量的类比ayjiO图 1xxiyj其中xi为x i,yj为y j