“ 欢迎来到大黄讲数学V世界!”
为什么很多同学一走出高考考场就痛哭流涕呢?这里面夹杂着什么情愫呢?估计更多的是对“高考难”的现实的打击的一种宣泄!或许在很多人眼中,十年寒窗苦读,他们付出了巨大的代价,汗水伴着泪水流了够一水桶,结果却被出题的生生给断送了前程。
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序 言
空间向量,一直想写的一个主题,截止平面向量的撰写已经过去了2周了,就知识的能量的流淌催生这空间向量的诞生,此刻恰逢祖国73华诞,在这里,大黄祝愿我们伟大祖国繁荣昌盛,人民安居乐业,共享太平盛世!祝愿我们的学员学业有成,愿数学在你的手里如同泥丸一般,绽放出盛世华章!
回到我们的主题——空间向量;今天我们从三个维度来走起,提纲挈领,让你明晓空间向量的核心:
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知识梳理
空间向量本章涉及内容如下:
第一、空间向量及其基本运算
空间向量定义:
在空间,具有大小和方向的量叫做向量。方向相同且长度相等的有向线段表示同一向量或相等的向量。
向量的线性运算
空间向量数集和空间向量的加法减法类同于平面向量的法则:
三角形法则、平行四边形法则
空间向量的数量积
空间向量运算律
是不是似曾相识?
第二、空间向量坐标运算
空间两点间的距离公式:
所以,空间向量的模以及夹角公式如下:
这些依然如同平面向量的知识体系。
第三、空间向量基本定理
首先我们回顾一下平面向量基本定理,如下图内容所示:
共线向量定义:
表示空间向量的有向线段所在直线互相重合,则这些向量叫做共线向量或者平行向量。
若a∥b(b≠0)则存在入,属于实数,使得a=入b
平面向量共面基本定理
空间向量基本定理:
当P,A,B,C四点共面时,x y z=1;
以上就是空间向量基本知识梳理,请各位同学在头脑中积极建构。
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学法指导
前面我们就空间向量从基本概念到各项内容的梳理,大家发现和平面向量极为雷同,那么学法上我们该注意什么呢?
第一、公式的理解
1)空间向量的加减法法则是平面向量的加减法法则的推广;
2)空间向量平行的定义、共线向量定理等是平面向量知识的推广;
3)空间两点间距离公式是向量模长公式的推广;
4)空间向量基本定理和平面向量基本定理相比较,只是多了一维;再进行分解时,需要进行三个方向的分解;
第二、向量坐标运算
涉及线性运算—模长公式—夹角公式—平行垂直条件
第三、数量积公式的应用
在空间中,数量积公式主要应用于探求点的坐标、位置,证明线线垂直、线面垂直、求异面直线夹角等。
如下是相关证明依据:
通过以上,大家可以看到,我们证明线面问题的时候,必然会涉及到平面的法向量问题,我们在看几个例子,通过这些原理来透彻理解空间向量在立体几何里面的应用:
一、求线面角问题:
线面角定义:线和它在面中的射影所成的角,
示例如下:
二、求点到面的距离问题:
三、求异面直线间的距离问题:
四、求异面直线所成角问题
五、用法向量求二面角大小问题
示例如下:
以上是空间向量数量积公式在立体几何中的应用,请大家多多品味个中意味所在,特别是个中原理。
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总结升华
针对空间向量,我们在学习的过程中,经常会遇到如下问题:
一、范围问题
空间角转化成向量夹角求解时,要注意角的范围的变化;
下表是平面内以及空间中角的范围取值,请大家切记:
二、利用向量的坐标运算证明线线平行时需要关注:
1)需要证明两个向量共线;
2)证明其中一个向量所在直线上的一点不在另一个向量所在的直线上;
三、建立恰当的空间直角坐标系是关键
四、求空间向量问题两种常见方法
1)向量法
选择恰当的向量作为基底,用基向量表示相关向量之后进行向量运算,再以图形为指导对有关向量进行分解
2)坐标法
建立空间直角坐标系,利用坐标运算来解决。空间向量的坐标、空间点的坐标是向量运算的基础所在
五、平面向量的多边形法则在空间中依然成立
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后 记
各位同学,写到这里,基本上空间向量我们告一段落,通过以上3个维度的剖析,希望对大家本章节的学习有所启迪。文字有点官方,但是逻辑清晰,实为大家的学习提供导引。
最后,也希望以此文献给我们伟大祖国,愿祖国永远繁荣昌盛,同学们在强大祖国的庇护之下茁壮成长,实现自己的理想,报效我们的祖国!