1、,3.1.5空间向量运算的坐标表示,1空间向量的基本定理:,2平面向量的坐标表示及运算律:,复习回顾,若是 空间的一个基底, 是空间任意一向量,存在唯一的实数组使,1空间直角坐标系:,(1)若空间的一个基底的三个基向量互相垂直,且长为 1, 这个基底叫单位正交基底,(2)在空间选定一点 和一个单位正交基底 ,以点 为原点,分别以 的方向为正方向建立三条数轴: 轴、 轴、 轴 ,它们都叫坐标轴我们称建立了一个空间直角坐标系 ,点 叫原点,向量 都叫坐标向量通过每两个坐标轴的平面叫坐标平面, 分别称为 平面, 平面,平面;,一、空间向量的直角坐标运算,(4)在空间直角坐标系中,让右手拇指指向 轴的
2、正方向,食指指向 轴的正方向,如果中指指向 轴的正方向,称这个坐标系为右手直角坐标系。本书建立的坐标系都是右手直角坐标系.,(3)作空间直角坐标系 时,一般使,2空间直角坐标系中的坐标:,如图给定空间直角坐标系和向量 ,设 为坐标向量,则存在唯一的有序实数组 ,使 ,有序实数组 叫作向量 在空间直角坐标系 中的坐标,记作 在空间直角坐标系 中,对空间任一点 ,存在唯一的有序实数组 ,使 ,有序实数组 叫作向量 在空间直角坐标系 中的坐标,记作 , 叫横坐标, 叫纵坐标, 叫竖坐标,二、向量的直角坐标运算,1.距离公式,(1)向量的长度(模)公式,注意:此公式的几何意义是表示长方体的对角线的长度
3、。,三、距离与夹角,在空间直角坐标系中,已知 、,则,(2)空间两点间的距离公式,2.两个向量夹角公式,注意:(1)当 时, 同向;(2)当 时, 反向;(3)当 时, 。,思考:当 及 时,夹角在什么范围内?,例1已知,解:,三、应用举例,三、应用举例,例2 已知 、 ,求:(1)线段 的中点坐标和长度;,解:设 是 的中点,则,点 的坐标是 .,(2)到 两点距离相等的点 的 坐标 满足的条件。,解:点 到 的距离相等,则,化简整理,得,即到 两点距离相等的点的坐标 满 足的条件是,解:设正方体的棱长为1,如图建 立空间直角坐标系 ,则,例3 如图, 在正方体 中, ,求 与 所成的角的余
4、弦值.,例4 在正方体,练习 3 已知 垂直于正方形 所在的平面, 分别是 的中点,并且 ,求证:,证明:,分别以 为坐标向量建立空间直角坐标系 则,练习4:如图,已知线段AB,AC,BDAB,DE ,DBE=30,如果AB=6,AC=BD=8,求CD的长及异面直线CD与AB所成角的大小。,练习:平行六面体ABCDA1B1C1D1中,AB=4,AD=3,AA1=5,BAD=BAA1=DAA1=60,E、 H、F分别是D1C1 、AB、CC1的中点。(1)求AC1的长;(2)求BE的长;(3)求HF的长;(4)求BE与HF所成角的大小。,10,证明:,设正方体的棱长为1,建立如图的空间直角坐标系,