《高等數(shù)學(xué)備課資料:第八章 空間解析幾何與向量代數(shù) 02 第二節(jié) 空間直角坐標(biāo)系 向量的坐標(biāo)》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高等數(shù)學(xué)備課資料:第八章 空間解析幾何與向量代數(shù) 02 第二節(jié) 空間直角坐標(biāo)系 向量的坐標(biāo)(4頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、
第二節(jié) 空間直角坐標(biāo)系 向量的坐標(biāo)
本節(jié)將建立空間的點(diǎn)及向量與有序數(shù)組的對(duì)應(yīng)關(guān)系,引進(jìn)研究向量的代數(shù)方法,從而建立代數(shù)方法與幾何直觀的聯(lián)系.
分布圖示
★ 空間直角坐標(biāo)系 ★ 坐標(biāo)面與卦限
★ 空間點(diǎn)與坐標(biāo)的對(duì)應(yīng)關(guān)系
★ 空間兩點(diǎn)間的距離公式 ★ 例1 ★ 例2
★ 向量的坐標(biāo) ★ 向量的代數(shù)運(yùn)算
★ 例3 ★ 例4
★ 向量的模與方向余弦
2、 ★ 例5 ★ 例6 ★ 例7
★ 例8 ★ 例9
★ 向量在軸上的投影 ★ 例10
★ 內(nèi)容小結(jié) ★ 課堂練習(xí)
★ 習(xí)題8 –2 ★ 返回
內(nèi)容要點(diǎn)
一、空間直角坐標(biāo)系
二、空間兩點(diǎn)間的距離
三、向量的坐標(biāo)表示
四、向量的代數(shù)運(yùn)算
五、向量的模與方向余弦
六、向量在軸上的投影
性質(zhì)1 (為向量與軸的夾角);
3、
性質(zhì)2 ;
性質(zhì)3 (為實(shí)數(shù)).
例題選講
例1 求證以、、三點(diǎn)為頂點(diǎn)的三角形是一個(gè)等腰三角形.
解
從而原結(jié)論成立.
空間兩點(diǎn)間的距離
例2 (E01) 設(shè)P在x軸上, 它到的距離為到點(diǎn)的距離的兩倍, 求點(diǎn)P的坐標(biāo).
解 因?yàn)樵谳S上,設(shè)點(diǎn)坐標(biāo)為
所求點(diǎn)為
向量的代數(shù)運(yùn)算
例3 (E02) 設(shè)
求 在y軸上的分向量.
解
在軸上的坐標(biāo)為13,在軸上的分向量為
例4 (E03) 已知兩點(diǎn)和以及實(shí)數(shù) 試在有向線段
上求一點(diǎn),使 .
解 如圖,由于因此
所以
代入得
故所求點(diǎn)為
注:
4、本例中的點(diǎn)稱為有向線段的定比分點(diǎn),特別地,當(dāng)為的中點(diǎn),其坐標(biāo)為
例5 求平行于向量的單位向量.
解 所求向量有兩個(gè),一個(gè)與同向,一個(gè)反向.
或
向量的模與方向余弦
例6 (E04) 已知兩點(diǎn)和,求與向量平行的向量的單位向量.
解 所求向量有兩個(gè),一個(gè)與同向,一個(gè)與反向.
因?yàn)? 所以
故所求向量為
例7 (E05) 已知兩點(diǎn)和, 計(jì)算向量的模、方向余弦和方向角.
解
例8 設(shè)有向量, 已知它與x軸和y軸的夾角分別為和, 如果的坐標(biāo)為(1, 0, 3), 求的坐標(biāo).
解 設(shè)向量的方向角為
或
設(shè)的坐標(biāo)為
的坐標(biāo)為
例9 設(shè)點(diǎn)位于第卦限, 向徑與軸、軸的夾角依次為和,且 求點(diǎn)的坐標(biāo).
解 由關(guān)系式
得
因?yàn)樵诘谪韵?,知?
于是 點(diǎn)的坐標(biāo)為
向量在軸上的投影
例10 (E06) 設(shè)立方體的一條對(duì)角線為OM, 一條棱為OA, 且求在方向上的投影
解 如圖(見(jiàn)系統(tǒng)演示),
記有 于是
課堂練習(xí)
1. 給定兩點(diǎn): 在軸上有一點(diǎn), 滿足 求點(diǎn)的坐標(biāo).
2. 從點(diǎn)沿向量方向取長(zhǎng)為34的線段, 求點(diǎn)的坐標(biāo).