《高等數(shù)學(xué)備課教案:第八章 空間解析幾何與向量代數(shù) 第一節(jié)向量及其線性運(yùn)算》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高等數(shù)學(xué)備課教案:第八章 空間解析幾何與向量代數(shù) 第一節(jié)向量及其線性運(yùn)算(2頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第八章 空間解析幾何與向量代數(shù)
空間解析幾何的產(chǎn)生是數(shù)學(xué)史上一個劃時代的成就. 法國數(shù)學(xué)家笛卡爾和費(fèi)馬均于十七世紀(jì)上半葉對此作出了開創(chuàng)性的工作. 我們知道,代數(shù)學(xué)的優(yōu)越性在于推理方法的程序化,鑒于這種優(yōu)越性,人們產(chǎn)生了用代數(shù)方法研究幾何問題的思想,這就是解析幾何的基本思想. 要用代數(shù)方法研究幾何問題,就必須溝通代數(shù)與幾何的聯(lián)系,而代數(shù)和幾何中最基本的概念分別是數(shù)和點. 于是首先要找到一種特定的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu),來建立數(shù)與點的聯(lián)系,這種結(jié)構(gòu)就是坐標(biāo)系. 通過坐標(biāo)系,建立起數(shù)與點的一一對應(yīng)關(guān)系,就可以把數(shù)學(xué)研究的兩個基本對象數(shù)和形結(jié)合起來、統(tǒng)一起來,使得人們既可以用代數(shù)方法研究解決幾何問題(這是解
2、析幾何的基本內(nèi)容),也可以用幾何方法解決代數(shù)問題.
本章中我們先介紹向量的概念及向量的某些運(yùn)算,然后再介紹空間解析幾何,其主要內(nèi)容包括平面和直線方程、一些常用的空間曲線和曲面的方程以及關(guān)于它們的某些基本問題. 這些方程的建立和問題的解決是以向量作為工具的. 正像平面解析幾何的知識對學(xué)習(xí)一元函數(shù)微積分是不可缺少的一樣,本章的內(nèi)容對以后學(xué)習(xí)多元函數(shù)的微分學(xué)和積分學(xué)將起到重要的作用.
第一節(jié) 向量及其線性運(yùn)算
分布圖示
★ 引言
★ 向量的概念
★ 向量的加減法
★ 向量與數(shù)的乘法 ★ 例1
3、 ★ 例2
★ 兩向量的平行的充要條件
★ 數(shù)軸上的向量及其表示 ★ 例3
★ 內(nèi)容小結(jié) ★ 課堂練習(xí)
★ 習(xí)題8-1
★ 返回
內(nèi)容要點
一、向量的概念.
二、向量的線性運(yùn)算:向量的加減法, 向量與數(shù)的乘法
三、定理1 設(shè)向量, 那末向量平行于的充分必要條件是: 存在唯一的實數(shù), 使.
定理1是建立數(shù)軸的理論依據(jù). 我們知道,確定一條數(shù)軸, 需要給定一個點、一個方向及單位長度. 由于一個單位向量既確定了方向, 又確定了單位長度, 因此, 只需給定一
4、個點及一個單位向量就確定了一條數(shù)軸.
例題選講
向量的線性運(yùn)算
例1 (E01) 化簡
解
例2 (E02) 在平行四邊形ABCD中, 設(shè)試用和表示向量
和, 這里M是平行四邊形對角線的交點(圖7-1-11)
解 如圖,因平行四邊形的對角線互相平分,所以
例3 (E03) 在x軸上取定一點O作為坐標(biāo)原點. 設(shè)A, B是x軸上坐標(biāo)依次為
的兩個點, 是與x軸同方向的單位向量, 證明
證 同理
于是
課堂練習(xí)
1.已知平行四邊形ABCD的對角線 試用表示平行四邊形四邊上對應(yīng)的向量.
2.在中, D是BC上的一點, 若 證明D是BC的中點.