空间向量坐标运算

空间向量坐标运算基础知识必备 一 必记知识精选 1 空间直角坐标系 在空间选定一点 O 和一个单位正交基底 i j k i j k 按右手系排列 建立坐标系 坐标轴正方向与 i j k 方向相同

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【基础知识必备】

一、必记知识精选

1.空间直角坐标系

在空间选定一点O和一个单位正交基底{i,j,k}(i,j,k按右手系排列)建立坐标系,坐标轴正方向与i,j,k方向相同.空间一点P的坐标的确定可以按如下方法:过P分别作三个坐标平面的平行平面(或垂直平面),分别与坐标轴交于A、B、C三点,|x|=OA,|y|=OB,|z|=OC,当
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i方向相同时,x>0,反之x<0.同理确定y、z.点P的坐标与坐标相同.

2.向量的直角坐标运算

a=(a1,a2,a3),b=(b1,b2,b3),则

a+b=(a1+b1,a2+b2,a3+b3),

a-b=(a1-b1,a2-b2,a3-b3),

a·b=a1b1+a2b2+a3b3

aba1=b1,a2=b2,a3=b3(R).或==

aba1b1+a2b2+a3b3=0

3.夹角和距离公式

(1)夹角公式

a=(a1,a2,a3),b=(b1,b2,b3)

则cos<a,b>=

(2)距离公式

设A(x1,y1,z1),B(x2,y2,z2),则

||=.

(3)定比分点公式

设A(x1,y1,z1),B(x2,y2,z2),则

若M分为定比≠-1),则M的坐标为

x=,y=,z=

特别地,当=1即M为中点时得中点坐标公式:

x=,y=,z=.

由中点公式,可得以A(x1,y1,z1),B(x2,y2,z2),C(x3,y3,z3)为顶点的三角形重心公式:x=,y=,z=.

4.两个概念

(1)向量垂直于平面,若表示向量a的有向线段所在直线垂直于平面α,称a垂直于α,记作a⊥α.

(2)法向量,如果a⊥α,称向量a是α的法向量.

二、重点难点突破

本节重点是空间右手直角坐标系,向量的坐标运算,夹角公式和距离公式.建立右手直角坐标系要以题中已知条件为依托,让尽可能多的点,尽可能多的线落在轴上或者是坐标平面上,简化运算过程.空间向量坐标运算要抓住空间向量的坐标表示这一根本去突破.即向量a在空间用惟一的有序数组a=(x,y,z)来表示.对于夹角公式.两点间距离公式要多练习.本节的难点是向量坐标的确定及夹角公式和两点间距离公式的应用.要理解两点间距离公式类似于平面上两点间的距离公式.可直接套用,两公式都与坐标原点的选取无关.

三、易错点和易忽略点导析

1.本节课涉及到几何量的代数运算,夹角公式和两点间距离公式的应用.易出现计算不准确而导致结论错误.

2.易忽略向量坐标的表达形式a=(x,y,z),在实际解题中有很多同学忽略了“=”,与点坐标(x,y,z)混淆.

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