高中数学 3.1空间向量及其运算（第2课时）课件 新人教A版选修21.ppt

3 1 2空间向量的数乘运算 第三章空间向量与立体几何 本节课主要学习空间向量的数乘运算 共线向量定理及推论 共面向量定理及推论 本课以复习空间向量加法 减法的运算法则 几何意义 运算率及平面向量的数乘运算进行新课导入 学习空间向量的数乘运算 运用类比的思想 类比平面向量的数乘运算学习空间向量的数乘运算 培养类比联想的探究意识和能力 二维到三维 平面到空间 思维拓展 例1和例2都是关于共面向量定理的应用 例1是寻找四点共面的条件 例2是证明四点共面 加法交换律 加法 三角形法则或平行四边形法则 减法 三角形法则 加法结合律 注 两个空间向量的加 减法与两个平面向量的加 减法实质是一样的 上一节课 我们把平面向量的有关概念及加减运算扩展到了空间 我们知道平面向量还有数乘运算 类似地 同样可以定义空间向量的数乘运算 其运算律是否也与平面向量完全相同呢 结论 1 空间中任意两个向量都是共面向量 2 涉及空间中任意两个向量问题 平面向量中的有关结论仍适用它们 例如 空间向量的数乘运算 与平面向量一样 实数与空间向量的乘积仍然是一个向量 称为向量的数乘运算 1 当时 与的方向相同 2 当时 与的方向相同 3 当时 是零向量 的长度是的长度的倍 显然 空间向量的数乘运算满足分配律及结合律 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 若p为a b中点 则 如图 为经过已知点a且平行与已知非零向量的直线 对空间任意一点o 点p在直线上的充要条件是存在实数t 使得 其中向量叫做直线的方向向量 和 都称为空间直线的向量表示式 空间任意直线由空间一点及直线的方向向量惟一决定 由此可判断空间任意三点是否共线 l a b p o 共面向量 共面向量 平行于同一个平面的向量 叫做共面向量 注意 空间任意两个向量是共面的 但空间任意三个向量既可能共面 也可能不共面 那么什么情况下三个向量共面呢 由平面向量基本定理知 如果 是平面内的两个不共线的向量 那么对于这一平面内的任意向量 有且只有一对实数 使 得证 必要性 判定空间中三点a b c共线的常用方法 1 只需得到存在实数 使 2 对空间任意点o 存在实数t 使 特别地 当t 1 2时 此时 点c恰为线段ab的 中点 例1 若对任一点o和不共线的三点a b c 有 则x y z 1是四点p a b c共面的 a 必要不充分条件 c 充要条件 b 充分不必要条件 d 既不充分也不必要条件 c 典例展示 o b a h g f e c d 证明 1 下列命题中正确的个数是 若与共线 与共线 则与共线 向量 共面即它们所在的直线共面 若 则存在惟一的实数 使 a 1b 2c 3d 0 d c 3 下列说法正确的是 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 d 4 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