高数(下)8.1 矢量ppt课件.ppt

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1、数量关系—第八章第一部分向量代数第二部分空间解析几何在三维空间中:空间形式—点,线,面基本方法—坐标法;向量法坐标,方程（组）空间解析几何与向量代数四、利用坐标作向量的线性运算第一节一、向量的概念二、向量的线性运算三、空间直角坐标系五、向量的模、方向角、投影机动目录上页下页返回结束向量及其线性运算第八章表示法:向量的模：向量的大小,一、向量的概念向径(矢径):自由向量:与起点无关的向量，由大小和方向决定起点为原点的向量.单位向量:模为1的向量零向量:模为0的向量或a,机动目录上页下页返回结束向量（矢量）：既有大小,又有方向的量称为向量有向线段M1M2,注：零向量可以看成是起点和终点重合，方

2、向是任意的规定:零向量与任何向量平行;若向量a与b大小相等,方向相同,则称a与b相等,记作a＝b;若向量a与b方向相同或相反,则称a与b平行,a∥b;与a的模相同,但方向相反的向量，称向量a的负向量,记作因平行向量可平移到同一直线上,故两向量平行又称两向量共线若k(≥3)个向量经平移可移到同一平面上,则称此k个向量共面.记作-a;机动目录上页下页返回结束向量的夹角两个非零的向量和，取空间一点O，使得则不超过π的∠AOB称为向量和的夹角，记作OBA即：a∥ba⊥b注：零向量与任何向量都平行，也都垂直二、向量的线性运算1.向量的加法三角形法则:平行四边形法则:运算规律:交换律结合律三角形法则可

3、推广到多个向量相加.机动目录上页下页返回结束机动目录上页下页返回结束2.向量的减法三角不等式机动目录上页下页返回结束减法运算技巧：两向量起点一致，终点相连，方向指向被减数3.向量与数的乘法是一个数,规定:可见与a的乘积是一个新向量,记作总之:运算律:结合律分配律因此机动目录上页下页返回结束表示与向量同方向，模长为1的向量定理1.设a为非零向量,则(为唯一实数)证:“”.,取＝±且再证数的唯一性.则a∥b设a∥b取正号,反向时取负号,,a,b同向时则b与a同向,设又有b＝a,机动目录上页下页返回结束“”则例1.设M为解:ABCD对角线的交点,已知b＝a,b＝0a,b同向a,b

4、反向a∥b机动目录上页下页返回结束ⅦⅡⅢⅥⅤⅧⅣ三、空间直角坐标系由三条互相垂直的数轴按右手规则组成一个空间直角坐标系.坐标原点坐标轴x轴(横轴)y轴(纵轴)z轴(竖轴)过空间一定点o,坐标面卦限(八个)zox面1.空间直角坐标系的基本概念机动目录上页下页返回结束Ⅰ向径在直角坐标系下坐标轴上的点P,Q,R;坐标面上的点A,B,C点M特殊点的坐标:有序数组(称为点M的坐标)原点O(0,0,0);机动目录上页下页返回结束坐标轴:坐标面:机动目录上页下页返回结束2.向量的坐标表示在空间直角坐标系下,设点M则沿三个坐标轴方向的分向量.的坐标为此式称为向量r的坐标分解式,任意向量r可用向径OM表示.

5、机动目录上页下页返回结束四、利用坐标作向量的线性运算设则平行向量对应坐标成比例:机动目录上页下页返回结束例2.求解以向量为未知元的线性方程组解:①②2×①－3×②,得代入②得机动目录上页下页返回结束例3.已知两点在AB直线上求一点M,使解:设M的坐标为如图所示及实数得即机动目录上页下页返回结束说明:由得定比分点公式:点M为AB的中点,于是得中点公式:机动目录上页下页返回结束几点注意事项：1.点M和向量具有相同的点坐标(x,y,z),要联系上下文注意区分(x,y,z),究竟是表示点还是向量；2.只有当(x,y,z)表示向量的时候，才能参与运算；若只是表示点，是不能参与运算的。五、向量的模、方

6、向角、投影1.向量的模与两点间的距离公式则有由勾股定理得因得两点间的距离公式:对两点与机动目录上页下页返回结束例4.求证以证:即为等腰三角形.的三角形是等腰三角形.为顶点机动目录上页下页返回结束例5.在z轴上求与两点等距解:设该点为解得故所求点为及思考:(1)如何求在xoy面上与A,B等距离之点的轨迹方程?(2)如何求在空间与A,B等距离之点的轨迹方程?离的点.机动目录上页下页返回结束提示:(1)设动点为利用得(2)设动点为利用得且例6.已知两点和解:求机动目录上页下页返回结束2.方向角与方向余弦设有两非零向量任取空间一点O,称=∠AOB(0≤≤)为向量的夹角.类似可定义向量与轴,轴

7、与轴的夹角.与三坐标轴的夹角,,为其方向角.方向角的余弦称为其方向余弦.记作机动目录上页下页返回结束方向余弦的性质:机动目录上页下页返回结束例7.已知两点和的模、方向余弦和方向角.解:计算向量机动目录上页下页返回结束例8.设点A位于第一卦限,解:已知角依次为求点A的坐标.则因点A在第一卦限,故于是故点A的坐标为向径OA与x轴y轴的夹第二节目录上页下页返回结束3.向量在轴上的投影撇开y轴和z轴，只考虑x轴与的关系，机