【优化方案】高中数学 第3章3.1.1空间向量与立体几何精品课件 苏教版选修21.pptVIP

第3章空间向量与立体几何 本章概述1 本章基本内容共包括六个小节 1 空间向量的线性运算 2 共面向量定理 3 空间向量基本定理 4 空间向量的坐标表示 5 空间向量的数量积 6 空间向量的应用 这六个小节的知识相互联系 前面内容是后面内容的理论依据 后面内容不仅巩固 充实了前面内容 同时又发展 延拓 提升了对前面内容的认识和理解 从而形成了空间向量及其运算的知识体系 2 本章主要讲述空间向量及其运算和向量的应用 其中空间向量及其运算是学习立体几何的基础知识 也是重点内容 本部分内容对于同学们在已有的平面向量知识的基础上 建立空间向量的有关概念 实现从平面向量到空间向量观念的提升和飞跃是至关重要的 学法指导1 在学习空间向量的知识时 要根据平面向量的相关知识 充分利用类比思想将平面向量推广到空间三维图形上来 建立空间向量的知识体系 2 要学会多角度 全方位地认识事物 看待同一问题时 注意抓住关键 总结规律 向量法求解立体几何问题的关键就是基向量的选取和空间直角坐标系的建立 对于不同的问题 不同的空间图形 选取的基向量和建立的空间直角坐标系也是不同的 3 注意将传统法与向量法进行对比 总结各自的优缺点 针对不同特点的问题 恰当地选取解题方法 3 1空间向量及其运算3 1 1空间向量及其线性运算 学习目标1 理解空间向量的概念 明确空间向量是平面向量的推广 2 掌握空间向量的加法 减法 数乘运算 3 掌握共线 平行 向量的概念及共线向量定理 课堂互动讲练 知能优化训练 3 1 1 课前自主学案 课前自主学案 1 我们知道 平面内 的量叫做平面向量 平面向量可用 表示 平面向量可进行加 减和数乘运算 既有大小又有方向 有向线段 2 如果表示平面向量的有向线段所在的直线平行或重合 那么这些向量叫做 或 并规定零向量与 平行 对平面内任意两个向量a b a 0 b与a共线的充要条件是存在实数 使 共线向量 平行向量 任意向量 b a 1 空间向量的概念在空间 我们把既有大小又有方向的量 叫做 2 空间向量的线性运算向量的加法 减法和数乘运算统称为向量的线性运算 1 三角形法则 2 平行四边形法则 空间向量 3 运算律 1 加法交换律 2 加法结合律 3 数乘分配律 4 共线向量定理 1 共线向量定理 对空间任意两个向量a b b 0 a与b共线的充要条件是存在实数 使a b a b b a a b c a b c a b a b r 2 对于空间任意两个向量a b b 0 共线向量定理可分解为以下两个命题 a b 存在惟一实数 使a b 存在惟一实数 使a b a b 是共线向量的性质定理 是空间向量共线的判定定理 若要用此结论判定a b的基线平行 还需a 或b 上有一点不在b 或a 上 提示 成立 课堂互动讲练 熟记有关的概念 对易混淆的概念要准确把握 判断命题的真假才不会出错 答案 名师点评 1 两个向量的模相等 则它们的长度相等 但方向不确定 即两个向量 非零向量 的模相等是两个向量相等的必要不充分条件 2 熟练掌握空间向量的有关概念 向量的加减法满足的运算法则及运算律是解决好这类问题的关键 加减运算主要借助于三角形 加法满足首尾相连 减法满足共起点 由减向量的终点指向被减向量的终点 思路点拨 化简向量时 一般先利用平行四边形得到相等向量或相反向量 再将它们转化为具有同一起点的向量 最后利用三角形法则或平行四边形法则化简 名师点评 掌握向量加减的运算法则及向量加法的交换律 结合律等基础知识 在求解时需将杂乱的向量运算式有序化处理 必要时也可化减为加 降低出错率 自我挑战1如图 已知平行六面体abcd a1b1c1d1中 m为a1c1与b1d1的交点 化简下列向量表达式 类似于平面向量共线的充要条件 对于空间任意两个向量a b b 0 a b的充要条件是存在实数 使a b 名师点评 1 判定两向量共线就是找x使a xb 充分运用空间向量运算法则并结合空间图形 化简得出a xb 从而得出a b 2 证明空间图形中的两线平行可以先证明两线所在的向量平行 然后观察图形找出在一直线上有一点不在另一直线上 则两直线平行 自我挑战2如图所示 正方体ac1中 m n分别为棱d1c1 b1c1的中点 求证m n b d四点共面 1 在运用空间向量的运算法则化简向量表达式时 要结合空间图形 观察分析各向量在图形中的表示 然后运用运算法则 把空间向量转化为平面向量解决 并要化简到最简为止 在空间向量的加法运算中 如下事实常帮助我们简化运算 1 首尾相接的若干个向量的和 等于由起始向量的起点指向末尾向量的终点的向量 求若干个向量的和 可以通过平移将其转化为首尾相接的向量求和 2 首尾相接的若干向量若构成一个封闭图形 则它们的和为0 2 向量等式的证明 就是向量化简的过程 可以由一端证到另一端 也可以两端同时证到至 中间 向量表达式 从而达到证明等式的目的 3 共线向量定理包含两个命题 特别是对于