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3.1.1空间向量的线性运算
一、学习目标
1.理解空间向量的概念,掌握其表示方法;
2.会用图形说明空间向量加法、减法、数乘向量及它们的运算律;
3.掌握空间向量的数乘运算律,能进行简单的代数式化简。
二、学习过程
(一)课前准备
复习1:平面向量基本概念:
具有和的量叫向量,叫向量的模(或长度);叫零向量,记着;叫单位向量.叫相反向量,的相反向量记着.叫相等向量.向量的表示方法有,,和共三种方法.
复习2:平面向量有加减以及数乘向量运算:
向量的加法和减法的运算法则有和法则.
复习3:
1.在平面上,什么叫做两个向量平行?
在平面上有两个向量,若是非零向量,则与平行的充要条件是
2.实数与向量的积:
实数λ与向量a的积是一个量,记作,其长度和方向规定如下:
(1)|λa|=;
(2)当λ>0时,λa与a;
当λ<0时,λa与a;
当λ=0时,λa=.
3.向量加法和数乘向量,以下运算律成立吗?
加法交换律:a+b=b+a
加法结合律:(a+b)+c=a+(b+c)
数乘分配律:λ(a+b)=λa+λb
复习4:什么是平面向量与的数量积?
(二)新课导学
任务:空间向量的相关概念
问题:什么叫空间向量?空间向量中有零向量,单位向量,相等向量吗?空间向量如何表示?
新知:空间向量的加法和减法运算:
空间任意两个向量都可以平移到同一平面内,变为两个平面向量的加法和减法运算,例如右图中,
,,
试试:分别用平行四边形法则和三角形法则求
反思:空间向量加法与数乘向量有如下运算律吗?
1.加法交换律
2.加法结合律
3.数乘分配律
(三)总结提升
1.空间向量基本概念;
2.空间向量加法、减法、数乘向量及它们的运算律;
3.空间向量的数乘运算法则及它们的运算律;
4.向量的数量积的定义和几何意义,性质和运算律的运用。
(四)当堂检测
1.下列说法中正确的是()
A.若∣∣=∣∣,则,的长度相同,方向相反或相同;
B.若与是相反向量,则∣∣=∣∣;
C.空间向量的减法满足结合律;
D.在四边形ABCD中,一定有.
2.长方体中,化简=
3.已知向量,是两个非零向量,是与,同方向的单位向量,那么下列各式正确的是()
A.B.或C.D.无法确定
4.在平行六面体ABCD-A1B1C1D1中,向量、、是()
A.有相同起点的向量B.等长向量
C.共面向量D.不共面向量.
5.正方体中,点E是上底面的中心,若,则x=,y=,z=.