2019-2020学年人教A版选修2-1 空间向量的正交分解及其坐标表示 学案
2019-2020学年人教A版选修2-1           空间向量的正交分解及其坐标表示 学案第1页

 空间向量的正交分解及其坐标表示

学习目标 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、基向量及向量的线性组合的概念;3.掌握空间向量的坐标表示,能在适当的坐标系中写出向量的坐标.

知识点一 空间向量基本定理

思考 平面向量基本定量的内容是什么?

答案 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,其中,不共线的e1,e2叫做表示这一平面内所有向量的一组基底.

梳理 (1)如果三个向量a,b,c共面,那么对空间任一向量p,存在有序实数组{x,y,z},使得p=xa+yb+zc,把{a,b,c}叫做空间的一个基底,a,b,c叫做基向量,空间中任何三个不共面的向量都可以构成空间的一个基底.

(2)基底选定后,空间所有向量均可由基底唯一表示,构成基底的三个向量a,b,c中,没有零向量.

(3)单位正交基底:如果{e1,e2,e3}为单位正交基底,则这三个基向量的位置关系是两两垂直,长度为1;且向量e1,e2,e3有公共的起点.

知识点二 空间向量的坐标表示

思考 平面向量的坐标是如何表示的?

答案 在平面直角坐标系中,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,对于平面内的一个向量a,由平面向量基本定理可知,有且只有一对实数x,y,使a=xi+yj,这样,平面内的任一向量a都可由x,y唯一确定,我们把有序数对(x,y)叫做向量a的坐标,记作a=(x,y),其中x叫做a在x轴上的坐标,y叫做a在y轴上的坐标.

设\s\up6(→(→)=xi+yj,则向量\s\up6(→(→)的坐标(x,y)就是点A的坐标,即若\s\up6(→(→)=(x,y),则A点坐标为(x,y),反之亦成立(O是坐标原点).

梳理 (1)设e1,e2,e3为有公共起点O的三个两两垂直的单位向量(我们称它们为单位正交基底),以e1,e2,e3的公共起点O为原点,分别以e1,e2,e3的方向为x轴、y轴、z轴的正方向建立空间直角坐标系Oxyz,那么对于空间任意一个向量p,一定可以把它平移,使它的起点与原点O重合,得到向量\s\up6(→(→)=p,由空间向量基本定理可知,存在有序实数组{x,y,z}