第18课时 空间向量的正交分解及其坐标表示
1.理解空间向量基本定理,并能用基本定理解决一些几何问题.
2.理解基底、基向量的概念.
3.掌握空间向量的坐标表示,能在适当的坐标系中正确写出向量的坐标.
空间向量的基底
设x=a+b,y=b+c,z=c+a,且{a,b,c}是空间的一个基底,给出下列向量组:①{a,b,x},②{b,c,z},③{x,y,a+b+c},其中可以作为空间一个基底的向量组有( )
A.1个 B.2个
C.3个 D.0个
解析:选B.因为x=a+b,
所以向量x,a,b共面.
如图,
令a=\s\up6(→(→),b=\s\up6(→(→),c=\s\up6(→(→),
则x=\s\up6(→(→),y=\s\up6(→(→),z=\s\up6(→(→),
a+b+c=\s\up6(→(→).
可知向量b,c,z和x,y,a+b+c不共面,故选B.
已知{e1,e2,e3}是空间的一个基底,且\s\up6(→(→)=e1+2e2-e3,\s\up6(→(→)=-3e1+e2+2e3,\s\up6(→(→)=e1+e2-e3,试判断{\s\up6(→(→),\s\up6(→(→),\s\up6(→(→)}能否作为空间的一个基底.
解:假设\s\up6(→(→),\s\up6(→(→),\s\up6(→(→)共面,由向量共面的充要条件知,存在实数x,y,使得\s\up6(→(→)=x \s\up6(→(→)+y \s\up6(→(→)成立,即e1+2e2-e3=x(-3e1+e2+2e3)+y(e1+e2-e3)
=(-3x+y)e1+(x+y)e2+(2x-y)e3.
因为{e1,e2,e3}是空间的一个基底,
所以e1,e2,e3不共面,
所以,此方程组无解.
即不存在实数x,y,使得\s\up6(→(→)=x\s\up6(→(→)+y\s\up6(→(→)成立,所以\s\up6(→(→),\s\up6(→(→),\s\up6(→(→)不共面.
故{\s\up6(→(→),\s\up6(→(→),\s\up6(→(→)}能作为空间的一个基底.
空间向量基本定理
四棱锥POABC的底面为一矩形,PO⊥平面OABC,设\s\up6(→(→)=a,\s\up6(→(→)=b,\s\up6(→(→)=c,E,F分别是PC和PB的中点,试用a,b,c表示\s\up6(→(→),\s\up6(→(→),\s\up6(→(→),\s\up6(→(→).
解:连接BO,