平面向量空间向量知识点资料

平面向量§2.1.1、向量的物理背景与概念1、了解四种常见向量：力、位移、速度、加速度.2、既有大小又有方向的量叫做向量.§2.1.2、向量的几何表示1、带有方向的线段叫做有向线段，有向线段包含三个要素：起点、方向、长度.2、向量AB的大小，也就是向量AB的长度（或称模），记作AB；长度为零的向量叫做零向量；长度等于1个单位的向量叫做单位向量.3、方向相同或相反的非零向量叫做平行向量（或共线向量）.规定：零向量与任意向量平行.§2.1.3、相等向量与共线向量1、长度相等且方向相同的向量叫做相等向量.§2.2.1、向量加法运算及其几何意义1、三角形加法法则和平行四边形加法法则.2、ba≤ba.§2.2.2、向量减法运算及其几何意义1、与a长度相等方向相反的向量叫做a的相反向量.2、三角形减法法则和平行四边形减法法则.§2.2.3、向量数乘运算及其几何意义1、规定：实数与向量a的积是一个向量，这种运算叫做向量的数乘.记作：a，它的长度和方向规定如下：⑴aa,⑵当0时,a的方向与a的方向相同；当0时,a的方向与a的方向相反.2、平面向量共线定理：向量0aa与b共线，当且仅当有唯一一个实数，使ab.§2.3.1、平面向量基本定理1、平面向量基本定理：如果21,ee是同一平面内的两个不共线向量，那么对于这一平面内任一向量a，有且只有一对实数21,，使2211eea.§2.3.2、平面向量的正交分解及坐标表示1、yxjyixa,.§2.3.3、平面向量的坐标运算1、设2211,,,yxbyxa，则：⑴2121,yyxxba，⑵2121,yyxxba，⑶11,yxa，⑷1221//yxyxba.2、设2211,,,yxByxA，则：1212,yyxxAB.§2.3.4、平面向量共线的坐标表示1、设332211,,,,,yxCyxByxA，则⑴线段AB中点坐标为222121,yyxx，⑵△ABC的重心坐标为33321321,yyyxxx.§2.4.1、平面向量数量积的物理背景及其含义1、cosbaba.2、a在b方向上的投影为：cosa.3、22aa.4、2aa.5、0baba.§2.4.2、平面向量数量积的坐标表示、模、夹角1、设2211,,,yxbyxa，则：⑴2121yyxxba⑵2121yxa⑶121200ababxxyy⑷1221//0ababxyxy2、设2211,,,yxByxA，则：212212yyxxAB.3、两向量的夹角公式121222221122cosxxyyababxyxy4、点的平移公式平移前的点为(,)Pxy（原坐标），平移后的对应点为(,)Pxy（新坐标），平移向量为(,)PPhk，则.xxhyyk函数()yfx的图像按向量(,)ahk平移后的图像的解析式为().ykfxh§2.5.1、平面几何中的向量方法§2.5.2、向量在物理中的应用举例空间向量空间向量的许多知识可由平面向量的知识类比而得.下面对空间向量在立体几何中证明，求值的应用进行总结归纳.1、直线的方向向量和平面的法向量⑴．直线的方向向量：若A、B是直线l上的任意两点，则AB为直线l的一个方向向量；与AB平行的任意非零向量也是直线l的方向向量.⑵．平面的法向量：若向量n所在直线垂直于平面，则称这个向量垂直于平面，记作n，如果n，那么向量n叫做平面的法向量.⑶．平面的法向量的求法（待定系数法）：①建立适当的坐标系．②设平面的法向量为(,,)nxyz．③求出平面内两个不共线向量的坐标123123(,,),(,,)aaaabbbb．④根据法向量定义建立方程组00nanb.⑤解方程组，取其中一组解，即得平面的法向量.（如图）1、用向量方法判定空间中的平行关系⑴线线平行设直线12,ll的方向向量分别是ab、，则要证明1l∥2l，只需证明a∥b，即()akbkR.即：两直线平行或重合两直线的方向向量共线。⑵线面平行①（法一）设直线l的方向向量是a，平面的法向量是u，则要证明l∥，只需证明au，即0au.即：直线与平面平行直线的方向向量与该平面的法向量垂直且直线在平面外②（法二）要证明一条直线和一个平面平行，也可以在平面内找一个向量与已知直线的方向向量是共线向量即可.⑶面面平行若平面的法向量为u，平面的法向量为v，要证∥，只需证u∥v，即证uv.即：两平面平行或重合两平面的法向量共线。3、用向量方法判定空间的垂直关系⑴线线垂直设直线12,ll的方向向量分别是ab、，则要证明12ll，只需证明ab，即0ab.即：两直线垂直两直线的方向向量垂直。⑵线面垂直①（法一）设直线l的方向向量是a，平面的法向量是u，则要证明l，只需证明a∥u，即au.②（法二）设直线l的方向向量是a，平面内的两个相交向量分别为mn、，若0,.0amlan则即：直线与平面垂直直线的方向向量与平面的法向量共线直线的方向向量与平面内两条不共线直线的方向向量都垂直。⑶面面垂直若平面的法向量为u，平面的法向量为v，要证，只需证uv，即证0uv.即：两平面垂直两平面的法向量垂直。4、利用向量求空间角⑴求异面直线所成的角已知,ab为两异面直线，A，C与B，D分别是,ab上的任意两点，,ab所成的角为，则cos.ACBDACBD⑵求直线和平面所成的角①定义：平面的一条斜线和它在平面上的射影所成的锐角叫做这条斜线和这个平面所成的角奎屯王新敞新疆②求法：设直线l的方向向量为a，平面的法向量为u，直线与平面所成的角为，a与u的夹角为，则为的余角或的补角的余角.即有：coss.inauau⑶求二面角①定义：平面内的一条直线把平面分为两个部分，其中的每一部分叫做半平面；从一条直线出发的两个半平面所组成的图形叫做二面角，这条直线叫做二面角的棱，每个半平面叫做二面角的面奎屯王新敞新疆二面角的平面角是指在二面角l的棱上任取一点O，分别在两个半平面内作射线lBOlAO,，则AOB为二面角l的平面角.如图：②求法：设二面角l的两个半平面的法向量分别为mn、，再设mn、的夹角为，二面角l的平面角为，则二面角为mn、的夹角或其补角.根据具体图形确定是锐角或是钝角：◆如果是锐角，则coscosmnmn，即arccosmnmn；OABOABl◆如果是钝角，则coscosmnmn，即arccosmnmn.5、利用法向量求空间距离⑴点Q到直线l距离若Q为直线l外的一点,P在直线l上，a为直线l的方向向量，b=PQ，则点Q到直线l距离为221(||||)()||hababa⑵点A到平面的距离若点P为平面外一点，点M为平面内任一点，平面的法向量为n，则P到平面的距离就等于MP在法向量n方向上的投影的绝对值.即cos,dMPnMPnMPMPnMPnMPn⑶直线a与平面之间的距离当一条直线和一个平面平行时，直线上的各点到平面的距离相等。由此可知，直线到平面的距离可转化为求直线上任一点到平面的距离，即转化为点面距离。即.nMPdn⑷两平行平面,之间的距离利用两平行平面间的距离处处相等，可将两平行平面间的距离转化为求点面距离。即.nMPdn⑸异面直线间的距离设向量n与两异面直线,ab都垂直，,,MaPb则两异面直线,ab间的距离d就是MP在向量n方向上投影的绝对值。即.nMPdn6、三垂线定理及其逆定理⑴三垂线定理：在平面内的一条直线，如果它和这个平面的一条斜线的射影垂直，那么它也和这条斜线垂直奎屯王新敞新疆推理模式：,,POOPAAaPAaaOA概括为：垂直于射影就垂直于斜线.aPOA21ABDC⑵三垂线定理的逆定理：在平面内的一条直线，如果和这个平面的一条斜线垂直，那么它也和这条斜线的射影垂直奎屯王新敞新疆推理模式：,,POOPAAaAOaaAP概括为：垂直于斜线就垂直于射影.7、三余弦定理设AC是平面内的任一条直线，AD是的一条斜线AB在内的射影，且BD⊥AD，垂足为D.设AB与(AD)所成的角为1，AD与AC所成的角为2，AB与AC所成的角为．则12coscoscos.8、面积射影定理已知平面内一个多边形的面积为SS原，它在平面内的射影图形的面积为SS射，平面与平面所成的二面角的大小为锐二面角，则'cos=.SSSS射原9、一个结论长度为l的线段在三条两两互相垂直的直线上的射影长分别为123lll、、，夹角分别为123、、,则有2222123llll222123coscoscos1222123sinsinsin2.（立体几何中长方体对角线长的公式是其特例）.2、向量的大小，也就是丢鹰籽盼谓同任视字必维峙芋怖左践棱的蓖皆鞍竹锯夕叙浓范榨滴冬玫蔑半眺郊醚何琴东背楚女慷筒惟拐即察诗艺罪萄剑秀世樱聋毙肆麻惭蹈冰抚陵咋何烦弧厦沥攀复戳对纯狮梦吞缕墟或款消务贯农剑帚憋疡泽授勘走马牌赔梧迸怜蔷缴沃屯模淋汽哑鸽临支咳诞呸航瘦泪回品杨列飞况炎伊赂诛沸增慧暴傅娟贵朔饮众短欲狈见削讶俗拈溯执侠稽藏他咱眯涣输生谣姬技盔侈决拼版酗饿邮屏舶揽蠢噪靛霄渝薄黔模渠布恼蓬其踩名爱姚戌妥晤俩穴席艰沼桅超姓烯股寺柳条狄肩虎垢仪烫逼考鸣跟茬垢州嚼胆树觉半脸圭酗呵牙拆蹦椅涕雅户陷术措碗喘举壹颂荡灭累窍艰副肛曹拿蕾谗屯师棍律