空间向量运算的坐标表示教案

9.6空间向量的直角坐标及其运算(二)

教学目的：

1.掌握空间向量的模长公式、夹角公式、两点间的距离公式，会用这些公式解决有关问题；

2.会根据向量的坐标判断两个向量共线或垂直. 教学重点：夹角公式、距离公式

教学难点：模长公式、夹角公式、两点间的距离公式及其运用.

授课类型：新授课. 课时安排：1课时. 教具：多媒体、实物投影仪. 教学过程：

一、复习引入： 1.空间直角坐标系：

???（1）若空间的一个基底的三个基向量互相垂直，且长为1，这个基底叫单位正交基底，用{i,j,k}表示；

??????（2）在空间选定一点O和一个单位正交基底{i,j,k}，以点O为原点，分别以i,j,k的方

向为正方向建立三条数轴：x轴、y轴、z轴，它们都叫坐标轴．我们称建立了一个空间直

???角坐标系O?xyz，点O叫原点，向量i,j,k都叫坐标向量．通过每两个坐标轴的平面叫坐

标平面，分别称为xOy平面，yOz平面，zOx平面； 2．空间直角坐标系中的坐标：

在空间直角坐标系O?xyz中，对空间任一点A，存在唯一的有序实数

z??????组(x,y,z)，使OA?xi?yj?zk，有序实数组(x,y,z)叫作向量A在

空间直角坐标系O?xyz中的坐

9.6空间向量的直角坐标及其运算(二)

教学目的：

1.掌握空间向量的模长公式、夹角公式、两点间的距离公式，会用这些公式解决有关问题；

2.会根据向量的坐标判断两个向量共线或垂直. 教学重点：夹角公式、距离公式

教学难点：模长公式、夹角公式、两点间的距离公式及其运用.

授课类型：新授课. 课时安排：1课时. 教具：多媒体、实物投影仪. 教学过程：

一、复习引入： 1.空间直角坐标系：

???（1）若空间的一个基底的三个基向量互相垂直，且长为1，这个基底叫单位正交基底，用{i,j,k}表示；

??????（2）在空间选定一点O和一个单位正交基底{i,j,k}，以点O为原点，分别以i,j,k的方

向为正方向建立三条数轴：x轴、y轴、z轴，它们都叫坐标轴．我们称建立了一个空间直

???角坐标系O?xyz，点O叫原点，向量i,j,k都叫坐标向量．通过每两个坐标轴的平面叫坐

标平面，分别称为xOy平面，yOz平面，zOx平面； 2．空间直角坐标系中的坐标：

在空间直角坐标系O?xyz中，对空间任一点A，存在唯一的有序实数

z??????组(x,y,z)，使OA?xi?yj?zk，有序实数组(x,y,z)叫作向量A在

空间直角坐标系O?xyz中的坐

第二章 平面向量 2.4.3 向量平行的坐标表示

复习回顾回答下列问题向量共线定理

b λa向量的坐标表示？

b a

向量的坐标运算？

当向量用坐标表示时，向量的和、 差向量数乘都可以用相应的坐标来表示。

两个共线的向量能否用坐标来表示 呢？两平行向量的坐标之间有什么关系？

1 向量坐标表示：2 加、减法坐标运算法则：a + b=( x2 , y2) + (x1 , y1)= (x2+x1 , y2+y1) a - b=( x2 , y2) - (x1 , y1)= (x2- x1 , y2-y1) ( x1 , y1 ) λa =λ(x i+y j )=λx i+λy j =

3一个向量坐标重要性质：若A(x1 , y1) , B(x2 , y2)则 AB =(x2 - x1 , y2 – y1 )

有向线段 P1 P2 的定比分点坐标公式与定比分值公式。

注意：x x 2 x 1 1 y y1 y 2 1

= x x1 或 = y y1x2 x

y2 y

( 1)

在 运 用 公 式 时 ， 要 注分 清 起 点 坐 标 、 终 点标 和 分 点 意 坐 坐

第10 空间向量的坐标运算(教师版)

基础过关题

设a＝(a1,a2,a3)，b＝(b1,b2,b3) (1) a±b＝ (2)

?a＝ ．

(3) a·b＝ ．

(4) a∥b? ；a?b? ． (5) 设A?(x1,y1,z1),B?(x2,y2,z2)

则AB＝ ，AB? ． AB的中点M的坐标为 ．

典型例题

例1. 若a＝(1,5,－1)，b＝(－2,3,5)

（1）若(ka+b)∥(a－3b)，求实数k的值； （2）若(ka+b)⊥(a－3b)，求实数k的值； （3）若ka?b取得最小值，求实数k的值． 解：(1)k??13；

(2)k?1063； (3)k??827

????????????????????????????变式训练1. 已知O为原点，向量OA??3,0,1?,OB???1,1,2?,OC?OA,BC∥OA，求AC．?????????解：设OC?x,y,z?,BC??x?1,y?1,z?2?，

??????

平面向量的坐标表示

题组1：基础再现

1.已知O是坐标原点，A(2,1),B(?4,0)，且AB?4BC?0，在向量OC? . 2.已知a＝(2，1），b＝(－3，4)，则3a－5b ＝_____ 3.已知向量a?(4,3),b?(6,x)，且a//b，求实数x= .

4.已知向量a?(?3,1),b?(1,?2)，若(?2a?b)?(ka?b)，则实数k= .

题组2：平面向量基本定理的应用

知识建构：

（1）平面向量基本定理：如果e1，e2是同一平面内的两个不共线向量，那么对于这一平面内的任一向量a，有且只有一对实数?1，?2，使a =?1 e1+?2e2．

（2）一个平面向量可用一组基底e1，e2表示成a = ?1 e1+?2 e2的形式，我们称它为向量的一个分解，当e1，e2互相垂直时，就称为向量的正交分解．

例1如图，已知△OAB中，点C是点B关于点A的对称点，点D是线段OB的一个靠近B的三等

分点，DC和OA交于E，设AB＝a，AO＝b． （1）用向量a和b表示向量OC，CD； B

（2）若OE＝?OA，求实数?的值． D A E

O C

例2已知OA＝a，OB＝b，点G是

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§2.3.2—§2.3.3 平面向量的正交分解和坐标表示及运算 教学目的：

（1）理解平面向量的坐标的概念；

（2）掌握平面向量的坐标运算；

（3）会根据向量的坐标，判断向量是否共线.

教学重点：平面向量的坐标运算

教学难点：向量的坐标表示的理解及运算的准确性.

授课类型：新授课

教 具：多媒体、实物投影仪

教学过程：

一、复习引入：

1．平面向量基本定理：如果e1，e2是同一平面内的两个不共线向量，那么对于这一平面内的任一向量a，有且只有一对实数λ1，λ2使a=λ1e1+λ2e2

(1)我们把不共线向量ｅ１、ｅ２叫做表示这一平面内所有向量的一组基底；

(2)基底不惟一，关键是不共线；

(3)由定理可将任一向量ａ在给出基底ｅ１、ｅ２的条件下进行分解；

(4)基底给定时，分解形式惟一. λ1，λ2是被a，e1，e2唯一确定的数量

二、讲解新课：

1．平面向量的坐标表示

如图，在直角坐标系内，我们分别取与x轴、y轴方向相同的两个单位向量i、j作为基底.任作一个向量a，由平面向量基本定理知，有且只有一对实数x、y，使得

1 a xi yj…………○

我们把(x,y)叫做向量a的（直角）坐标，记作

2 a

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§2.3.2—§2.3.3 平面向量的正交分解和坐标表示及运算 教学目的：

（1）理解平面向量的坐标的概念；

（2）掌握平面向量的坐标运算；

（3）会根据向量的坐标，判断向量是否共线.

教学重点：平面向量的坐标运算

教学难点：向量的坐标表示的理解及运算的准确性.

授课类型：新授课

教 具：多媒体、实物投影仪

教学过程：

一、复习引入：

1．平面向量基本定理：如果e1，e2是同一平面内的两个不共线向量，那么对于这一平面内的任一向量a，有且只有一对实数λ1，λ2使a=λ1e1+λ2e2

(1)我们把不共线向量ｅ１、ｅ２叫做表示这一平面内所有向量的一组基底；

(2)基底不惟一，关键是不共线；

(3)由定理可将任一向量ａ在给出基底ｅ１、ｅ２的条件下进行分解；

(4)基底给定时，分解形式惟一. λ1，λ2是被a，e1，e2唯一确定的数量

二、讲解新课：

1．平面向量的坐标表示

如图，在直角坐标系内，我们分别取与x轴、y轴方向相同的两个单位向量i、j作为基底.任作一个向量a，由平面向量基本定理知，有且只有一对实数x、y，使得

1 a xi yj…………○

我们把(x,y)叫做向量a的（直角）坐标，记作

2 a

空间向量及其运算（2）

一、课题：空间向量及其运算（2）

二、教学目标：1．理解共线向量定理和共面向量定理及它们的推论；

2．掌握空间直线、空间平面的向量参数方程和线段中点的向量公式．

三、教学重、难点：共线、共面定理及其应用． 四、教学过程：

（一）复习：空间向量的概念及表示； （二）新课讲解：

1．共线（平行）向量：

如果表示空间向量的有向线段所在的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。读作：a平行于b，记作：a//b．

2．共线向量定理：

????????对空间任意两个向量a,b(b?0),a//b的充要条件是存在实数?，使a??b（?唯一）．

?推论：如果l为经过已知点A，且平行于已知向量a的直线，那么对任一点O，点P在直线

?????????????l上的充要条件是存在实数t，满足等式OP?OA?tAB①，其中向量a叫做直线l的方向?????????????????????????????向量。在l上取AB?a，则①式可化为OP?OA?tAB或OP?(1?t)OA?tOB②

????1????????1当t?时，点P是线段AB的中点，此时OP?(OA?OB)③

22①和②都叫空间直线的向量参数方程，③是线段A

空间向量及其运算（2）

一、课题：空间向量及其运算（2）

二、教学目标：1．理解共线向量定理和共面向量定理及它们的推论；

2．掌握空间直线、空间平面的向量参数方程和线段中点的向量公式．

三、教学重、难点：共线、共面定理及其应用． 四、教学过程：

（一）复习：空间向量的概念及表示； （二）新课讲解：

1．共线（平行）向量：

如果表示空间向量的有向线段所在的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。读作：a平行于b，记作：a//b．

2．共线向量定理：

????????对空间任意两个向量a,b(b?0),a//b的充要条件是存在实数?，使a??b（?唯一）．

?推论：如果l为经过已知点A，且平行于已知向量a的直线，那么对任一点O，点P在直线

?????????????l上的充要条件是存在实数t，满足等式OP?OA?tAB①，其中向量a叫做直线l的方向?????????????????????????????向量。在l上取AB?a，则①式可化为OP?OA?tAB或OP?(1?t)OA?tOB②

????1????????1当t?时，点P是线段AB的中点，此时OP?(OA?OB)③

22①和②都叫空间直线的向量参数方程，③是线段A

【课堂新坐标】（教师用书）2013-2014学年高中数学 3.1.3+4 空间向量基本定理 空间向量的坐标表示课后知能检测 苏教版选修2-1

一、填空题

1．设命题p：a，b，c是三个非零向量，命题q：{a，b，c}为空间的一个基底，则命题p是命题q的______条件(填“充分不必要”“必要不充分”“充要”“既不充分又不必要”)．

【解析】 命题q中，{a，b，c}为空间的一个基底，则根据基底的定义，可知a，b，

c为非零向量，且为不共面向量．故q?p，p【答案】 必要不充分

q，所以命题p是命题q的必要不充分条件．

2．设向量a，b，c不共面，则下列可作为空间的一个基底的是________． ①{a＋b，b－a，a}； ②{a＋b，b－a，b}； ③{a＋b，b－a，c}; ④{a＋b＋c，a＋b，c}．

【解析】 因为只有③中三个向量不共面，所以可以作为一个基底． 【答案】 ③

3．已知{i，j，k}为空间的一个基底，若a＝i－j＋k，b＝i＋j＋k，c＝i＋j－k，d＝3i＋2j－4k，又d＝α a＋β b＋γc，则α＝________，β＝________，γ＝________.

α＋β＋γ＝3??

【解析】 由题意知：?－α＋β