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3.1.4 空间向量的正交分解及其坐标表示 1.平面向量基本定理的内容是: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意向量a,有且只有一对实数λ1,λ2,使 .不共面的向量e1,e2叫做这一平面内所有向量的一组 . 2.在平面内,把一个向量分解成两个互相垂直的向量,叫做把向量 . 1.空间向量基本定理 定理:如果三个向量a,b,c ,那么对于空间任一向量p,存在有序实数组{x,y,z},使得p= .其中{a,b,c}叫做空间的一个基底, 都叫做基向量. 2.空间向量的正交分解及其坐标表示 1.已知a,b,c是不共面的三个向量,则能构成一个基底的一组向量是( ) A.2a,a-b,a+2b B.2b,b-a,b+2a C.a,2b,b-c D.c,a+c,a-c 答案: C 答案: C 答案: (1,1,-1) (-1,0,1) 以下四个命题中正确的是( ) A.空间的任何一个向量都可用三个给定向量表示 B.若{a,b,c}为空间的一个基底,则a,b,c全不是零向量 C.若向量a⊥b,则a,b与任何一个向量都不能构成空间的一个基底 D.任何三个不共线的向量都可构成空间的一个基底 根据空间基底的定义逐个选项判断. [解题过程] 答案: B [题后感悟] (1)空间中任意三个不共面的向量都可以作为空间向量的一个基底; (2)由于0可视为与任意一个非零向量共线,与任意两个非零向量共面,所以三个向量不共面,就隐含着它们都不是0; (3)一个基底是指一个向量组,一个基向量是指基底中的某一个向量,二者是相关联的不同概念. 1.如果向量a,b与任何向量都不能构成空间的一个基底,则( ) A.a与b共线 B.a与b同向 C.a与b反向 D.a与b共面 解析: 由空间向量基本定理可知只有不共线的两向量才可以做基底,B,C都是A的一种情况,空间中任两个向量都是共面的.故D错. 答案: A [题后感悟] 判断给出的某一向量组中的三个向量能否作为基底,关键是要判断它们是否共面,如果从正面难以入手,常用反证法或是一些常见的几何图形帮助我们进行判断. 2.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{a,b,y};③{x,y,z};④{a,x,y};⑤{x,y,a+b+c}. 其中可以作为空间基底的向量组有( ) A.1个 B.2个 C.3个 D.4个 答案: C 由题目可获取以下主要信息: ①{a,b,c}是一个基底,②空间四边形OABC中,G、H分别是△ABC、△OBC的重心. 解答本题可利用重心的性质,再结合图形进而求得结果. 1.对基底的理解 (1)空间任意三个不共面的向量都可构成空间的一个基底.基底选定后,空间的所有向量均可由基底惟一表示. (2)由于0与任意一个非零向量共线,与任意两个非零向量共面,所以若三个向量不共面,就说明它们都不是0. (3)空间的一个基底是指一个向量组,是由三个不共面的空间向量构成;一个基向量是指基底中的某个向量,二者是相关联的不同概念. 2.怎样正确理解空间向量基本定理? (1)空间向量基本定理表明,用空间三个不共面已知向量组{a,b,c}可以线性表示出空间任意一个向量,而且表示的结果是惟一的. (2)空间中的基底是不惟一的,空间中任意三个不共面向量均可作为空间向量的基底. 3.如何理解空间向量与平面向量的正交分解? 空间向量的正交分解与平面向量的正交分解类似,都需要事先提供一组基底,空间向量表示为p=xa+yb+zc的形式,平面向量表示为p=xa+yb的形式. 4.特殊向量的坐标表示 (1)当向量a平行于x轴时,纵坐标,竖坐标都为0,即a=(x,0,0); (2)当向量a平行于y轴时,横坐标,竖坐标都为0,即a=(0,y,0); (3)当向量a平行于z轴时,横坐标,纵坐标都为0,即a=(0,0,z); (4)当向量a平行于xOy平面时,竖坐标为0,即a=(x,y,0); (5)当向量a平行于yOz平面时,横坐标为0,即a=(0,y,z); (6)当向量a平行于xOz平面时,纵坐标为0,即a=(x,0,y). No.1 预习学案 No.2 课堂讲义 No.3 课后练习 工具 第三章 空间向量与立体几何 栏目导引 a=λ1e1+λ2e2 基底 正交分解 7 4 不共面 x
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