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- 2021-06-16 发布
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3.1.2
空间向量的
数乘运算(二)
2
一、共线向量
:
零向量与任意向量共线
.
1.
共线向量
:
如果表示空间向量的有向线段所在直线互相平行或重合
,
则这些向量叫做共线向量
(
或平行向量
),
记作
2.
共线向量定理
:
对空间任意两个向量
的充要条件是存在实数 使
3
O
A
B
P
a
若
P
为
A,B
中点
,
则
向量参数表示式
推论
:
如果 为经过已知点
A
且平行已知非零向量 的直线
,
那么对任一点
O,
点
P
在直线 上的充要条件是存在实数
t,
满足等式
其中向量 叫做直线 的方向向量
.
若
则
A
、
B
、
P
三点共线。
3—1—2
空间向量的基本定理
——
共面向量定理
共面向量
:
平行于同一平面的向量
,
叫做共面向量
.
O
A
注意:
空间任意两个向量是共面的
,但空间任意三个向量就不一定共面的了。
5
1
、如果向量
e
1
和
e
2
是一平面内的两个不平行的向量,那么,该平面内的任一向量
a
与
e
1
,
e
2
有什么关系
?
如果
e
1
和
e
2
是一平面内的两个不平行的向量,那么,该平面内的任一向量
a
,
存在惟一的一对实数
a
1
,
a
2
,
使
a
=
a
1
e
1
+
a
2
e
2
2
、平面向量基本定理
复习:
6
(
1
)
必要性:
如果向量
c
与向量
a
,
b
共面,
则通过平移一定可以使他们位于同一平面内,
由平面向量基本定理可知,
一定存在唯一的实数对
x
,
y
,
使
c
=
x
a
+
y
b
3
、共面向量定理:
如果两个向量
a
,
b
不共线
,则向量
c
与向量
a
,
b
共面的充要条件是,存在
唯一
的一对实数
x
,
y
,使
c
=
x
a
+
y
b
证明:
(
2
)
充分性:
如果
c
满足关系式
c
=
x
a
+
y
b
,
则可选定一点
O
,作
OA
=
x
a
,
OB
=
AC
=
y
b
,于是
OC
=
OA
+
AC
=
x
a
+
y
b
=
c
,
显然
OA
,
OB
,
OC
,都在平面
OAB
内
,
故
c
,
a
,
b
共面
B
A
C
O
c
7
共面向量定理的剖析
如果两个向量
a
,
b
不共线
,
★
向量
c
与向量
a
,
b
共面
存在唯一的一对实数
x
,
y
,使
c
=
x
a
+
y
b
★
c
=
x
a
+
y
b
向量
c
与向量
a
,
b
共面
(
性质
)
(
判定
)
8
9
思考
2
(课本
P88
思考)
即,
P
、
A
、
B
、
C
四点共面。
10
得证
.
为什么
?
11
例
1
、已知
A
,
B
,
C
三点不共线,对平面
ABC
外的任一点
O
,确定在下列条件下,
M
是否与
A
,
B
,
C
三点共面:
12
例
2(
课本例
)
如图,已知平行四边形
ABCD,
从平
面
AC
外一点
O
引向量
,
,
, ,
求证:
⑴四点
E
、
F
、
G
、
H
共面;
⑵平面
EG//
平面
AC
.
13
例
2 (
课本例
)
已知
ABCD
,从平面
AC
外一点
O
引向量
求证:①四点
E
、
F
、
G
、
H
共面;
②
平面
AC
//
平面
EG.
证明:
∵
四边形
ABCD
为
①
∴
(
﹡
)
(
﹡
)代入
所以
E
、
F
、
G
、
H
共面。
14
例
2
已知
ABCD
,从平面
AC
外一点
O
引向量
求证:①四点
E
、
F
、
G
、
H
共面;
②
平面
AC
//
平面
EG
。
证明:
由面面平行判定定理的推论得:
②
由①知
15
1.
对于空间任意一点
O
,下列命题正确的是:
(A)
若 ,则
P
、
A
、
B
共线
(B)
若 ,则
P
是
AB
的中点
(C)
若 ,则
P
、
A
、
B
不共线
(D)
若 ,则
P
、
A
、
B
共线
2.
已知点
M
在平面
ABC
内,并且对空间任意一点
O
,
,
则
x
的值为
( )
16
1.
下列
说明正确的是:
(A)
在平面内共线的向量在空间不一定共线
(B)
在空间共线的向量在平面内不一定共线
(C)
在平面内共线的向量在空间一定不共线
(D)
在空间共线的向量在平面内一定共线
2.
下列说法正确的是:
(A)
平面内的任意两个向量都共线
(B)
空间的任意三个向量都不共面
(C)
空间的任意两个向量都共面
(D)
空间的任意三个向量都共面
17
例
3
:
已知斜三棱柱
ABC-A
’
B
’
C
’
,设
AB
=
a
,
AC
=
b
,
AA
’
=
c
,在面对角线
AC
’
上和棱
BC
上分别取点
M
和
N
,使
AM
=
kAC
’
,
BN
=
kBC
(
0≤k≤1
)。
求证:
MN
与向量
a
和
c
共面
变式:
求证:
MN∥
平面
ABB
’
A
’
M
N
C
B
A
’
C
’
B
’
a
c
b
A