日期:2022-01-28
這是空間向量公式,是優秀的數學教案文章,供老師家長們參考學習。
空間向量公式第 1 篇
一、知識網絡:
二.考綱要求:
(1)空間向量及其運算
① 經歷向量及其運算由平面向空間推廣的過程;
② 了解空間向量的概念,了解空間向量的基本定理及其意義,掌握空間向量的正交分解及其坐標表示;
③ 掌握空間向量的線性運算及其坐標表示;
④ 掌握空間向量的數量積及其坐標表示,能運用向量的數量積判斷向量的共線與垂直。 (2)空間向量的應用
① 理解直線的方向向量與平面的法向量;
② 能用向量語言表述線線、線面、面面的垂直、平行關系;
③ 能用向量方法證明有關線、面位置關系的一些定理(包括三垂線定理);
④ 能用向量方法解決線線、線面、面面的夾角的計算問題,體會向量方法在研究幾何問題中的作用。
三、命題走向
本章內容主要涉及空間向量的坐標及運算、空間向量的應用。本章是立體幾何的核心內容,高考對本章的考查形式為:以客觀題形式考查空間向量的概念和運算,結合主觀題借助空間向量求夾角和距離。
預測10年高考對本章內容的考查將側重于向量的應用,尤其是求夾角、求距離,教材上淡化了利用空間關系找角、找距離這方面的講解,加大了向量的應用,因此作為立體幾何解答題,用向量法處
理角和距離將是主要方法,在復習時應加大這方面的訓練力度。
第一課時 空間向量及其運算
一、復習目標:1.理解空間向量的概念;掌握空間向量的加法、減法和數乘; 2.了解空間向量的基本定理; 3.掌握空間向量的數量積的定義及其性質;理解空間向量的夾角的概念;掌握空間向量的數量積的概念、性質和運算律;了解空間向量的數量積的幾何意義;能用向量的數量積判斷向量的共線與垂直。
二、重難點:理解空間向量的概念;掌握空間向量的運算方法 三、教學方法:探析類比歸納,講練結合
四、教學過程 (一)、談最新考綱要求及新課標高考命題考查情況,促使積極參與。
學生閱讀復資P128頁,教師點評,增強目標和參與意識。
(二)、知識梳理,方法定位。(學生完成復資P128頁填空題,教師準對問題講評)。 1.空間向量的概念
向量:在空間,我們把具有大小和方向的量叫做向量。如位移、速度、力等。 相等向量:長度相等且方向相同的向量叫做相等向量。
表示方法:用有向線段表示,并且同向且等長的有向線段表示同一向量或相等的向量。
說明:①由相等向量的概念可知,一個向量在空間平移到任何位置,仍與原來的向量相等,用同向且等長的有向線段表示;②平面向量僅限于研究同一平面內的平移,而空間向量研究的是空間的平移。
說明:①引導學生利用右圖驗證加法交換率,然后推廣到首尾相接的若干向量之和;②向量加法的平行四邊形法則在空間仍成立。
3.平行向量(共線向量):如果表示空間向量的有向線段所在的直線互相平行或重合,則這些向量
叫做共線向量或平行向量。a平行于b記作a∥b。
a 注意:當我們說、b共線時,對應的有向線段所在直線可能是同一直線,也可能是平行直線;當
a我們說、b平行時,也具有同樣的意義。
共線向量定理:對空間任意兩個向量a(a≠0)、b,a∥b的充要條件是存在實數?使b=?a (1)對于確定的?和a,b=?a表示空間與a平行或共線,長度為 |?a|,當?>0時與a同向,
當?<0時與a反向的所有向量。
(3)若直線l∥a,A?l,P為l上任一點,O為空間任一點,下面根據上述定理來推導OP的表達式。
推論:如果 l為經過已知點A且平行于已知非零向量a的直線,那么對任一點O,點P在直線l上的充要條件是存在實數t,滿足等式 OP?OA?ta ①
其中向量a叫做直線l的方向向量。
在l上取AB?a,則①式可化為 OP?(1?t)OA?tOB. ② 當t?
12
時,點P是線段AB的中點,則 OP
12
(OA?OB). ③
①或②叫做空間直線的向量參數表示式,③是線段AB的中點公式。
注意:⑴表示式(﹡)、(﹡﹡)既是表示式①,②的基礎,也是常用的直線參數方程的表示形式;⑵推論的用途:解決三點共線問題。⑶結合三角形法則記憶方程。
4.向量與平面平行:如果表示向量a的有向線段所在直線與平面?平行或a在?平面內,我們就???
說向量a平行于平面?,記作a∥?。注意:向量a∥?與直線a∥?的聯系與區別。
共面向量:我們把平行于同一平面的向量叫做共面向量。
共面向量定理 如果兩個向量a、b不共線,則向量p與向量a、b共面的充要條件是存在實數
對x、y,使p?xa?yb.①
注:與共線向量定理一樣,此定理包含性質和判定兩個方面。
推論:空間一點P位于平面MAB內的充要條件是存在有序實數對x、y,使 MP?xMA?yMB,④
或對空間任一定點O,有OP?OM?xMA?yMB.⑤
在平面MAB內,點P對應的實數對(x, y)是唯一的。①式叫做平面MAB的向量表示式。 又∵MA?OA?OM,.MB?OB?OM,.代入⑤,整理得
OP?(1?x?y)OM?xOA?yOB. ⑥
由于對于空間任意一點P,只要滿足等式④、⑤、⑥之一(它們只是形式不同的同一等式),點P就在平面MAB內;對于平面MAB內的任意一點P,都滿足等式④、⑤、⑥,所以等式④、⑤、⑥都是由不共線的兩個向量MA、MB(或不共線三點M、A、B)確定的空間平面的向量參數方程,也是M、A、B、P四點共面的充要條件。
5.空間向量基本定理:如果三個向量a、b、c不共面,那么對空間任一向量,存在一個唯一的
有序實數組x, y, z, 使p?xa?yb?zc.
a說明:⑴由上述定理知,如果三個向量、b、c不共面,那么所有空間向量所組成的集合就是
這個集合可看作由向量a、b、c生成的,所以我們把{a,b,c}?p|p?xa?yb?zc,x、y、z?R?,
叫做空間的一個基底,a,b,c都叫做基向量;⑵空間任意三個不共面向量都可以作為空間向量的一
個基底;⑶一個基底是指一個向量組,一個基向量是指基底中的某一個向量,二者是相關聯的不同的概念;⑷由于0可視為與任意非零向量共線。與任意兩個非零向量共面,所以,三個向量不共面就隱含
著它們都不是0。
推論:設O、A、B、C是不共面的四點,則對空間任一點P,都存在唯一的有序實數組x、y、z,使OP?xOA?yOB?zOC.
6.數量積
(1)夾角:已知兩個非零向量a、b,在空間任取一點O,作OA
叫做向量a與b的夾角,記作?a,b?
a
,OB
b
,則角∠AOB
說明:⑴規定0≤?a,b?≤?,因而?a,b?=?b,a?;
⑵如果?a,b?=,則稱a與b互相垂直,記作a⊥b;
2
⑶在表示兩個向量的夾角時,要使有向線段的起點(1)、(2)中的兩個向量的夾角不同,
圖(1)中∠AOB=?OA,OB?,
(1)
B
重合,注意圖
圖(2)中∠AOB=???AO,OB?,
從而有??OA,OB?=?OA,?OB?=???OA,OB?.
(2)向量的模:表示向量的有向線段的長度叫做向量的長度或模。
(3)向量的數量積:abcos?a,b?叫做向量a、b的數量積,記作a?b。
即a?b=abcos?a,b?,
向量AB在e方向上的正射影
:
a?e?|AB|cos?a,e??A?B?
(4)性質與運算率
⑴a?e?cos?a,e?。⑴(?a)?b??(a?b)
⑵a⊥b?a?b⑵a?b=b?a
⑶|a|?a?a.⑶a?(b?c)?a?b?a?c
(三).典例解析
題型1:空間向量的概念及性質
例1、有以下命題:①如果向量a,b與任何向量不能構成空間向量的一組基底,那么a,b的關系是不共
線;②O,A,B,C為空間四點,且向量OA,OB,OC不構成空間的一個基底,那么點O,A,B,C一定共面;????????
③已知向量a,b,c是空間的一個基底,則向量a?b,a?b,c,也是空間的一個基底。其中正確的命題是
2
( )。 (A)①② (B)①③ (C)②③ (D)①②③
解析:對于①“如果向量a,b與任何向量不能構成空間向量的一組基底,那么a,b的關系一定共線”;所以①錯誤。②③正確。 題型2:空間向量的基本運算
空間向量公式第 2 篇學習目標
1. 掌握斜二測畫法及其步驟;
2. 能用斜二測畫法畫空間幾何體的直觀圖.
學習過程
一、課前準備
(預習教材P16~ P19,找出疑惑之處)
復習1:中心投影的投影線_________;平行投影的投影線_______.平行投影又分___投影和____投影.
復習2:物體在正投影下的三視圖是_____、______、
_____;畫三視圖的要點是_____ 、_____ 、______.
引入:空間幾何體除了用三視圖表示外,更多的是用直觀圖來表示.用來表示空間圖形的平面圖叫空間圖形的直觀圖.要畫空間幾何體的直觀圖,先要學會水平放置的平面圖形的畫法.我們將學習用斜二測畫法來畫出它們.你知道怎么畫嗎?
二、新課導學
※ 探索新知
探究1:水平放置的平面圖形的直觀圖畫法
問題:一個水平放置的正六邊形,你看過去視覺效果是什么樣子的?每條邊還相等嗎?該怎樣把這種效果表示出來呢?
新知1:上面的直觀圖就是用斜二測畫法畫出來的,斜二測畫法的規則及步驟如下:
(1)在已知水平放置的平面圖形中取互相垂直的 軸和 軸,建立直角坐標系,兩軸相交于 .畫直觀圖時,把它們畫成對應的 軸與 軸,兩軸相交于點 ,且使 (或 ).它們確定的平面表示水平面;
(2) 已知圖形中平行于 軸或 軸的線段,在直觀圖中分別畫成平行于 軸或 軸的線段;
(3)已知圖形中平行于 軸的線段,在直觀圖中保持原長度不變,平行于 軸的.線段,長度為原來的一半;
(4) 圖畫好后,要擦去 軸、 軸及為畫圖添加的輔助線(虛線).
※ 典型例題
例1 用斜二測畫法畫水平放置正六邊形的直觀圖.
討論:把一個圓水平放置,看起來象個什么圖形?它的直觀圖如何畫?
結論:水平放置的圓的直觀圖是個橢圓,通常用橢圓模板來畫.
探究2:空間幾何體的直觀圖畫法
問題:斜二測畫法也能畫空間幾何體的直觀圖,和平面圖形比較,空間幾何體多了一個高,你知道畫圖時該怎么處理嗎?
例2 用斜二測畫法畫長4cm、寬3cm、高2cm的長方體的直觀圖.
新知2:用斜二測畫法畫空間幾何體的直觀圖時,通常要建立三條軸: 軸, 軸, 軸;它們相交于點 ,且 , 空間幾何體的底面作圖與水平放置的平面圖形作法一樣,即圖形中平行于 軸的線段保持長度不變,平行于 軸的線段長度為原來的一半,但空間幾何體的高,即平行于 軸的線段,保持長度不變.
※ 動手試試
練1. 用斜二測畫法畫底面半徑為4 ,高為3 的圓柱.
例3 如下圖,是一個空間幾何體的三視圖,請用斜二測畫法畫出它的直觀圖.
練2. 由三視圖畫出物體的直觀圖.
正視圖 側視圖 俯視圖
小結:由簡單組合體的三視圖畫直觀圖時,先要想象出幾何體的形狀,它是由哪幾個簡單幾何體怎樣構成的;然后由三視圖確定這些簡單幾何體的長度、寬度、高度,再用斜二測畫法依次畫出來.
三、總結提升
※ 學習小結
1. 斜二測畫法要點①建坐標系,定水平面;②與坐標軸平行的線段保持平行;③水平線段( 軸)等長,豎直線段( 軸)減半;④若是空間幾何體,與 軸平行的線段長度也不變.
2. 簡單組合體直觀圖的畫法;由三視圖畫直觀圖.
※ 知識拓展
1. 立體幾何中常用正等測畫法畫水平放置的圓.正等測畫法畫圓的步驟為:
(1)在已知圖形⊙ 中,互相垂直的 軸和 軸畫直觀圖時,把它們畫成對應的 軸與 軸,且使 (或 );
(2)已知圖形中平行于 軸或 軸的線段,在直觀圖中分別畫成平行于 軸或 軸的線段;
(3)平行于 軸或 軸的線段,長度均保持不變.
2. 空間幾何體的三視圖與直觀圖有密切聯系:三視圖從細節上刻畫了空間幾何體的結構,根據三視圖可以得到一個精確的空間幾何體,得到廣泛應用(零件圖紙、建筑圖紙),直觀圖是對空間幾何體的整體刻畫,根據直觀圖的結構想象實物的形象.
學習評價
※ 自我評價 你完成本節導學案的情況為( ).
A. 很好 B. 較好 C. 一般 D. 較差
※ 當堂檢測(時量:5分鐘 滿分:10分)計分:
1. 一個長方體的長、寬、高分別是4、8、4,則畫其直觀圖時對應為( ).
A. 4、8、4 B. 4、4、4 C. 2、4、4 D.2、4、2
2. 利用斜二測畫法得到的①三角形的直觀圖是三角形②平行四邊形的直觀圖是平行四邊形③正方形的直觀圖是正方形④菱形的直觀圖是菱形,其中正確的是( ).
A.①② B.① C.③④ D.①②③④
3. 一個三角形的直觀圖是腰長為 的等腰直角三角形,則它的原面積是( ).
A. 8 B. 16 C. D.32
4. 下圖是一個幾何體的三視圖
請畫出它的圖形為_____________________.
5. 等腰梯形ABCD上底邊CD=1,腰AD=CB= , 下底AB=3,按平行于上、下底邊取x軸,則直觀圖 的面積為________.
課后作業
1. 一個正三角形的面積是 ,用斜二測畫法畫出其水平放置的直觀圖,并求它的直觀圖形的面積.
2. 用斜二測畫法畫出下圖中水平放置的四邊形的直觀圖.
【總結】2013年數學網為小編在此為您收集了此文章高一數學教案:空間幾何體的直觀圖,今后還會發布更多更好的文章希望對大家有所幫助,祝您在數學網學習愉快!
空間向量公式第 3 篇活動目標:
1、 引導幼兒學會辨別物體的空間位置,并能正確數出7以內的數量。
2、 培養幼兒辨別空間方位的能力。
3、體驗數學活動帶來的樂趣。
活動準備:
幼兒操作材料(1、2)、范畫(1、2)、7以內數量的圖片,錄音機、錄音帶《火車開來了》、課前教會幼兒唱《小貓歌》和會玩躲小貓的`游戲。
活動過程:
一、 游戲導入:
1、 聽音樂入室:《火車開來了》引起幼兒的興趣。
2、 ——“小朋友,看這里有很多椅子,我們找個位置坐下來。”
3、 游戲:躲小貓“等一下老師和你們玩“躲小貓”的游戲,老師來做貓媽 媽去抓小貓,你們做小貓去躲。貓媽 媽找不到你們的話,等一下你們要告訴貓媽 媽“你剛剛躲在哪里的什么地方?”
二、 辨別空間方位:
1、提問:“有哪只小貓告訴我,你剛剛躲在哪里的什么地方?”
2、出示范畫(1):
(1)、“誰來告訴我,你在圖片上看到什么,?有多少?”
(2)、出示蝴蝶和蝸牛圖片:“誰也來了,它在哪里呢?有多少?”
3、出示范畫(2):“它是誰啊?”
今天喜洋洋也來和我們一起做游戲。
三、游戲:拼一拼1、我這里有一些數字寶寶,等一下我會把數字寶寶放在喜洋洋頭不同的方位,讓你們根據所給的來拼。如:教師在喜洋洋頭的上面放數字寶寶2,我就在操作材料中找出與數2相同數量的拼在喜洋洋頭的上面。
2、幼兒拼一拼:
3、請個別幼兒來說說成品,教師小結。
四、寫一寫
1、出示范例:“今天老師出了一些題來考考小朋友,看看你們今天學的空間方位懂了多少。”
2、教師示范。
3、 幼兒做題:
五、活動結束:火車開來了小朋友今天我們都學到了很多本領,我們一起去當小老師教一教弟弟妹妹吧。
活動反思:
孩子們對活動很感興趣,他們還很投入到活動中。他們都能積極舉手發言,還能用完整的話來回答。不過幼兒對辨別空間方位上還不大了解還得繼續培養和鞏固。活動開展的時間有點長。以后我會吸取更多的教學方法爭取上的更好。
空間向量公式第 4 篇引用:
空間智能不是幻想,而是一種能力,是人的思維的一部分。幼兒的空間智能具有以下特點:
1、圖像思維,可清楚地說出視覺表象。
2、能輕松看地圖及其他圖表。
3、喜歡畫畫、泥工等藝術。
4、喜歡拼圖、下棋、走迷宮及類似的游戲。
5、喜歡想象,并創造出內心的表象。
6、喜歡看幻燈、電影或其他視覺上的表演。
7、有好的色彩感覺,經常用圖像來記憶。
活動準備:
磁性教具,幼兒用書,紅色圓卡10個。
活動過程:
1、 教師讓幼兒自己選擇把同一種東西放在一個小格子里,直到把4種東西放完。
2、 引導幼兒討論,每個格子里各有幾個東西。
3、 教師與幼兒一起對比討論,兩個方格里,相同位置東西的數是否一樣。
4、 請幼兒翻開兒童用書27頁,說說本頁的內容,有什么圖形?這些圖形都是什么樣的?
5、 引導幼兒用手指著書中的圖,第一個中有幾個皮球?是什么顏色?第二格中有幾個皮球?是什么顏色?
6、 請幼兒在桌子上,用圈圈板擺擺看,下面的第一格與上面的第一格里,對應一樣的是什么顏色,有幾個。
活動目標效果:
1、 培養幼兒的對應能力。
2、 培養幼兒的計數能力。
3、 發展幼兒的空間感知能力。
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