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1.2 空间向量基本定理第一章 空间向量与立体几何
学习指导核心素养1.理解空间向量基本定理及其意义并会简单应用.2.掌握空间向量的正交分解.1.数学抽象、数学运算:空间向量基本定理及应用.2.直观想象:空间向量的正交分解.
01必备知识 落实
知识点一 空间向量基本定理(1)定理条件三个___________的向量a,b,c和____________空间向量p结论存在唯一的有序实数组(x,y,z),使得_______________不共面任意一个p=xa+yb+zc
(2)基底三个向量a,b,c____________,那么{a,b,c}叫做空间的一个基底,a,b,c都叫做__________.不共面基向量
(1)基底中不能有零向量.因为零向量与任意一个非零向量都为共线向量,与任意两个非零向量都共面.(2)空间中任意三个不共面的向量都可以构成空间的一个基底.
1.已知a,b,c是不共面的三个向量,则下列各组向量中能构成空间的一个基底的是( )A.3a,a-b,a+2b B.2b,b-2a,b+2aC.a,2b,b-c D.c,a+c,a-c√
解析:对于A,有3a=2(a-b)+a+2b,则3a,a-b,a+2b共面,不能作为基底;对于B,有2b=(b-2a)+(b+2a),则2b,b-2a,b+2a共面,不能作为基底;对于D,有2c=(a+c)-(a-c),则c,a+c,a-c共面,不能作为基底.故选C.
知识点二 空间向量的正交分解(1)单位正交基底特别地,如果空间的一个基底中的三个基向量两两_________,且长度都为_____,那么这个基底叫做单位正交基底,常用{i,j,k}表示.(2)正交分解把一个空间向量分解为三个两两__________的向量,叫做把空间向量进行正交分解.垂直1垂直
02关键能力 提升
用基底表示向量的步骤
考点二 空间向量基本定理的应用 已知正四面体A-BCD的棱长为1,点E,F分别是BC,AD的中点.(1)证明:EF⊥BC;
(2)求异面直线AE与CD所成角的余弦值.
将几何问题转化为向量问题的求解策略(1)将距离和线段长转化为求向量的模;(2)将线线、线面、面面垂直问题转化为向量垂直问题;(3)将空间角问题转化为向量夹角问题.
(2)求BM的长.解:因为AB=AD=1,PA=2,所以|a|=|b|=1,|c|=2.因为AB⊥AD,∠PAB=∠PAD=60°,所以a·b=0,a·c=b·c=2×1×cos 60°=1,
03课堂巩固 自测
1.(2022·河南信阳高二月考)若p:a,b,c是三个非零向量;q:{a,b,c}为空间的一个基底,则p是q的( )A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件√2341
解析:空间不共面的三个向量可以作为空间的一个基底,若a,b,c是三个共面的非零向量,则{a,b,c}不能作为空间的一个基底;但若{a,b,c}为空间的一个基底,则a,b,c不共面,且a,b,c是三个非零向量,所以p是q的必要不充分条件.故选B.2341
√2341
3.已知空间的一个基底{a,b,c},m=a-b+c,n=xa+yb+c,若m与n共线,则x=________,y=________.答案:1 -12341
2341
2341
04课后达标 检测
√23456789101112113141516
2.若{a,b,c}是空间的一个基底,则一定可以与向量p=2a+b,q=2a-b构成空间的另一个基底的向量是( )A.a B.b C.c D.a+b√23456789101112113141516
√23456789101112113141516
√23456789101112113141516
23456789101112113141516
5.在正方体ABCD--A1B1C1D1中,E是上底面A1B1C1D1的中心,则AC1与CE的位置关系是( )A.重合 B.垂直C.平行 D.无法确定√23456789101112113141516
23456789101112113141516
√√√23456789101112113141516
解析:根据基底的概念,知空间中任意三个不共面的向量才可作为空间的一个基底,所以B是假命题.23456789101112113141516
23456789101112113141516
7.已知{i,j,k}是空间的一个基底,设a1=2i-j+k,a2=i+3j-2k,a3=-2i+j-3k,a4=3i+2j+5k.若a4=λa1+μ a2+v a3成立,则λ+μ+v的值为________.解析:由实数λ,μ,v使a4=λa1+μ a2+v
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