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1、高二數(shù)學選修2 空間向量及其線性運算
教學目標:
1.運用類比方法,經(jīng)歷向量及其運算由平面向空間推廣的過程;
2.了解空間向量的概念,掌握空間向量的線性運算及其性質(zhì);
3.理解空間向量共線的充要條件
F1
F2
F3
教學重點:空間向量的概念、空間向量的線性運算及其性質(zhì);
教學難點:空間向量的線性運算及其性質(zhì)。
教學過程:
一、創(chuàng)設(shè)情景
1、平面向量的概念及其運算法則;
2、物體的受力情況分析
二、建構(gòu)數(shù)學
1.空間向量的概念:
在空間,我們把具有大小和方向的量叫做向量
注:⑴空間的一個平移就是一個向量
⑵向量一般用有向線段表示同向等長的有向線段表示同一
2、或相等的向量
⑶空間的兩個向量可用同一平面內(nèi)的兩條有向線段來表示
2.空間向量的運算
定義:與平面向量運算一樣,空間向量的加法、減法與數(shù)乘向量運算如下(如圖)
運算律:
⑴加法交換律:
⑵加法結(jié)合律:
⑶數(shù)乘分配律:
3.平行六面體:
平行四邊形ABCD平移向量到的軌跡所形成的幾何體,叫做平行六面體,并記作:ABCD-,它的六個面都是平行四邊形,每個面的邊叫做平行六面體的棱。
4.共線向量
與平面向量一樣,如果表示空間向量的有向線段所在的直線互相平行或重合,則這些向量叫做共線向量或平行向量.平行于記作.
當我們說向量、共線(或//)時,表示、的有向線段所在的
3、直線可能是同一直線,也可能是平行直線.
5.共線向量定理及其推論:
共線向量定理:空間任意兩個向量、(≠),//的充要條件是存在實數(shù)λ,使=λ.
a
B
A
O
l
P
推論:如果為經(jīng)過已知點A且平行于已知非零向量的直線,那么對于任意一點O,點P在直線上的充要條件是存在實數(shù)t滿足等式 .其中向量叫做直線的方向向量.
三、數(shù)學運用
1、例1 如圖,在三棱柱中,M是的中點,
化簡下列各式,并在圖中標出化簡得到的向量:
(1);
A
B
C
A1
B1
C1
(2);
(3)
解:(1)
(2)
(3)
2、如圖,在長方體中,,點E,F分別是的中點,設(shè),試用向量表示和
O
A/
C
F
E
D/
B/
A
D
B
解:
3、課堂練習
已知空間四邊形,連結(jié),設(shè)分別是的中點,化簡下列各表達式,并標出化簡結(jié)果向量:
(1);
(2);
(3).
四、回顧總結(jié)
空間向量的定義與運算法則
五、布置作業(yè)