空间向量的正交分解及坐标表示

关于空间向量的正交分解及坐标表示第1页，讲稿共34页，2023年5月2日，星期三学习目标1.知识与技能：了解空间向量的基本定理及其意义，掌握空间向量的正交分解及坐标表示2.过程与方法：类比平面向量的有关知识，得出空间向量基本定理及坐标表示。3.情感态度与价值观：用发展的联系的眼光看问题，认识到事物都是在不断的发展变化的。学习重点

空间向量基本定理学习难点探究空间向量基本定理的过程及定理的应用第2页，讲稿共34页，2023年5月2日，星期三1、平面向量基本定理：一、预备知识第3页，讲稿共34页，2023年5月2日，星期三ap

一、预备知识2、下图中，如何用两个不共线向量来表示？OP第4页，讲稿共34页，2023年5月2日，星期三yx12312ij3、在平面直角坐标系中，取与X轴Y轴方向相同的两个单位向量

、作为基底，在图中作出=，并写出的坐标。

=（3，2）

O第5页，讲稿共34页，2023年5月2日，星期三pxyzoijk二、探究与发现[探究一]设、、为由公共起点O的三个两两互相垂直的向量，那么对于空间任意一个向量，如何用、、来表示？QP第6页，讲稿共34页，2023年5月2日，星期三abpc[探究二]如果用任意三个不共面向量来代替上述两两互相垂直的向量，还有类似结论吗？OPQ第7页，讲稿共34页，2023年5月2日，星期三

空间向量基本定理：

如果三个向量a、b、c不共面，那么对空间任一向量p，存在有序实数组{x，y，z}，使得p＝

xa＋yb＋zc。把不共面的三个向量{a、b、c}叫做空间的一个基底a,b,c都叫做基向量第8页，讲稿共34页，2023年5月2日，星期三注意：2.空间向量的基底唯一吗？1.空间向量的基底可以为零向量吗？任意三个不共面的向量都可作为空间向量的一个基底。基向量不能为零向量第9页，讲稿共34页，2023年5月2日，星期三

单位正交基底：如果空间的一个基底的三个基向量互相垂直，且长都为1，则这个基底叫做单位正交基底,常用e1,e2,e3

表示

空间直角坐标系：在空间选定一点O和一个单位正交基底e1,e2,e3,以点O为原点，分别以e1,e2,e3的正方向建立三条数轴：x轴、y轴、z轴，它们都叫做坐标轴.这样就建立了一个空间直角坐标系O--xyz

点O叫做原点，向量e1,e2,e3都叫做坐标向量.通过每两个坐标轴的平面叫做坐标平面。xyzOe1e2e3（2）空间向量的坐标表示第10页，讲稿共34页，2023年5月2日，星期三

给定一个空间坐标系和向量,且设e1,e2,e3为坐标向量，由空间向量基本定理，存在唯一的有序实数组(x,y,z)使

p=xe1+ye2+ze3

有序数组(x,y,z)叫做p在空间直角坐标系O--xyz中的坐标，记作.P=(x,y,z)（2）空间向量的坐标表示xyzOe3e1e2P第11页，讲稿共34页，2023年5月2日，星期三三、空间向量的正交分解及其坐标表示xyzOijkP记作

=(x,y,z)由空间向量基本定理，对于空间任一向量存在唯一的有序实数组(x,y,z)使P′P第12页，讲稿共34页，2023年5月2日，星期三练习.正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为2，以A为坐标原点，以AB,AD,AA1为x轴、y轴、z轴正方向建立空间直角坐标系，设向量

，

，为x轴、y轴、z轴正方向的单位向量，用向量

，

，表示向量AC1和BD1。ijk第13页，讲稿共34页，2023年5月2日，星期三三、定理应用例1如图，M、N分别是四面体OABC的边OA、BC的中点，P,Q是MN的三等分点。用向量、、表示和。解：=

第14页，讲稿共34页，2023年5月2日，星期三

解：第15页，讲稿共34页，2023年5月2日，星期三练习3（1）(2)第16页，讲稿共34页，2023年5月2日，星期三四、学后反思1、知识点：2、问题探究过程的思路剖析：[课下探究]

空间向量基本定理与课本95页“思考“栏目中的第二问题有什么联系？你有何体会？五、作业：

P106A组1.2.第17页，讲稿共34页，2023年5月2日，星期三ABCDA’B’C’D’第18页，讲稿共34页，2023年5月2日，星期三ABCDA’B’C’D’第19页，讲稿共34页，2023年5月2日，星期三谢谢！再见！第20页，讲稿共34页，2023年5月2日，星期三练习.空间四边形OABC中,OA=a,OB=b,OC=c点M在OA上,且OM=2MA,N为BC的中点,则MN=().OABCMN(A)a

－b+c

122312(B)－a+b+c

122312(C)a+b

－c

122312(D)a+b

－c

122323B第21页，讲稿共34页，2023年5月2日，星期三练习2第22页，讲稿共34页，2023年5月2日，星期三空间向量运算

的坐标表示第23页，讲稿共34页，2023年5月2日，星期三,则设一、向量的直角坐标运算第24页，讲稿共34页，2023年5月2日，星期三若A(x1,y1,z1),B(x2,y2,z2),则AB=OB-OA=(x2,y2,z2)-(x1,y1,z1)

=(x2-x1,

y2-y1,

z2-z1)空间一个向量在直角坐标系中的坐标等于表示这个向量的有向线段的终点的坐标减去起点的坐标.第25页，讲稿共34页，2023年5月2日，星期三二、距离与夹角的坐标表示1.距离公式（1）向量的长度（模）公式注意：此公式的几何意义是表示长方体的对角线的长度。第26页，讲稿共34页，2023年5月2日，星期三在空间直角坐标系中，已知、，则（2）空间两点间的距离公式第27页，讲稿共34页，2023年5月2日，星期三2.两个向量夹角公式注意：（1）当时，同向；（2）当时，反向；（3）当时，。第28页，讲稿共34页，2023年5月2日，星期三第29页，讲稿共34页，2023年5月2日，星期三解：设正方体的棱长为1，如图建立空间直角坐标系，则

例1如图,在正方体中，，求与所成的角的余弦值.

第30页，讲稿共34页，2023年