??????a??x1,y1,z1?,b??x2,y2,z2?,a??b?a??b?x1??x2,y1??y2,z1??z2,
6、空间直线的向量参数方程 如图:A,B,P三点共线AB?a
OP?OA?tAB=
OPBA
1?t?OA?tOB 特别当t=
1为空间任一点。即
2????????????P、A、B三点共线?OP?xOA?yOB?x?y?1?
时OP?1?OA?OB? 此时P为AB的中点。O2???0??????????????,?b,?AOB7、、两个向量的夹角:对于非零向量a,b,作OA?aOB?称为向量a,b的
夹角,当?=0时,a,b同向,当?=?时,a,b反向,当?=
?2时,a,b垂直。
??向量的数量积:如果两个非零向量a,b,它们的夹角为?,我们把数量abcos?叫做a与b的数量积??(或内积或点积),记作:a?b,即a?b=abcos?。规定:零向量与任一向量的数量积是0,注意
数量积是一个实数,不再是一个向量。 向量数量积的性质:设两个非零向量a,b。 ????????1?e?a?a?e?acosa,e????,?2?a?b?a?b?0?2a???????2???2??3??ab?a?b?ab,a?a?a?a,a???a?b4cos??????ab
????(5)当a,b同向时,a?b=ab,当a与b反向时,a?b=-ab,当?为锐角时,a?b为正且????a,b不同向,a?b≠ab,当?为钝角时,a?b为负且a,b不反向,a?b≠-ab。
???? b不同向,a?b?0是?为锐角的必要非充分 当?为锐角时,a?b>0,且a、???? b不反向,a?b?0是?为钝角的必要非充分条件;条件;当?为钝角时,a?b<0,且a、????????|a?b|?|a||b|。如(1)已知a?(?,2?),b?(3?,2),如果a与b的夹角为锐角,则?的取值范围是
______(答:???43或??0且?????13);
数量积的的运算律:已知向量a,b,c和实数?,下面(1)(2)(3)分别叫做交换律,数乘结合律,分配律。
?????????????????a?b?b?a,?2??a?b??a?b?a??b,?3?a?b?c?a?c?b?c
??????????????注意下列式子是错误的:?1?a?b?c?a?b?c???????????2?a?b?b?c?a?c
??a?b????3???ab?0b???4????a?b???2???2?3?3????a?a?b?b?a?b,?5?a?b?0?a?0或b?0,
?????平面向量数量积的坐标表示: a??x1,y1?,b??x2,y2?那么a?b?x1x2?y1y2,
????空间向量数量积的坐标表示:a??x1,y1,z1?,b??x2,y2,z2?,那么a?b?x1x2?y1y2?z1z2
8、向量的长度和两点间的距离公式:
???1?a??x,y?,那么a2??x?y,a?22x?y22
AB?22?2?若A?x1,y1?,B?x2,y2?,那么???3?a??x,y,z?,那么a22?x2?x1?22??y2?y1?222??x?y?z,a?AB?x?y?z ?4?若A?x1,y1,z1?,B?x2,y2,z2?,那么?x2?x1?2??y2?y1???z2?z1?229、 两向量垂直的充要条件:
??????非零向量a??x1,y1?,b??x2,y2?那么a?b?x1x2?y1y2=0?a?b
??????非零向量a??x1,y1,z1?,b??x2,y2,z2?那么a?b?x1x2?y1y2?z1z2=0?a?b
?10、bcos?叫b在a上的投影。a?b的几何意义是它等于a的模a与b在a上的投影的积。
注意:投影也叫射影,是一个数,可正可负也可为0,不再是一个向量。有两种计算方式:
???????a?ba在b上的投影?a?cosa,b??
b11、向量与平面平行:如果向量所在直线在平面内或与平面平行,则称向量与平面平行。注意与直线与平面平行的区别。
共面向量:平行于同一平面的向量叫做共面向量,空间任意两个向量都共面(包括两条异面直线上的向量)。空间三个向量不一定共面。不共面的三个向量可构成空间的一个基底。
共面向量定理:如果两个向量a,b不共线,则向量p与向量a,b共面的充要条件是存在实数对x,y,使得p=xa+yb.
共面向量定理的推论:空间一点P位于平面MAB内的充要条件是存在有序实数对x,y,使
MP?xMA?yMB或对空间任一点O,有op?oM?xMA?yMB
=mOM?nOA?kOB(m+n+k=1).这也是证四点共面的方法。
12、空间向量基本定理:如果三个向量a,b,c不共面,那么对空间任一向量p,存在一个唯一的有序组x,y,z,使p=xa+yb+zc.其中{a,b,c}叫做空间的一个基底,a,b,c都叫做基向量。 13、空间直角坐标系:如果空间的一个基底的三个基向量互相垂直,且长度都为1,则这个基底叫做单位正交基底,常用{i,j,k}表示,而空间坐标系的建立是:在空间选定一点O和一个单位正交基底{i,j,k},以O为原点,分别以i,j,k的方向为正方向建立三条数轴:x轴,y轴,z轴,它们都叫坐标轴,O-xyz为空间坐标系,向量i,j,k为坐标向量,通过每两条数轴的平面叫做坐标平面,分别叫做xOy平面,yOz平面, xOz平面,作空间坐标系时,一般使∠xOy=135°(或45°),∠yOz=90°.在空间坐标系中,让右手拇指指向x轴的正方向,食指指向y轴的正方向,如果中指指向z轴的正方向,则称此坐标系为右手直角坐标系。 14、向量与平面垂直:如果表示向量a的有向线段所在的直线垂直于平面a,则称这个向量垂直于平面a,此时向量a叫做平面a的法向量。
15、线段的定比分点:设点P是直线P1P2上异于P1、P2的任意一点,若存在一个实数? ,使P1P=?PP2,???????????叫做点P分有向线段P1P2所成的比,P点叫做有向线段P1P2的以定比为?的定比分点。当P点在线段
?>0,?<-1,P1P2上时,当P点在线段 P1P2的延长线上时,当P点在线段P2P1的延长线上时 -1<0。 ??????????1若点P分有向线段P1P2所成的比为?,则点P分有向线段P2P1所成的比为
?定比分点的坐标公式:
x1??x2?x???????????1??设P1?x1,y1?,P2?x2,y2?,P?x,y?,P1P??PP2,?
?y?y1??y2?1???在使用定比分点的坐标公式时,应明确(x,y), (x1,y1), (x2,y2)的意义,即分别为分点,起点,终点的坐标。一般在计算中应根据题设,自行确定起点,分点和终点并根据这些点确定对应的定比?。 x1?x2?x???2?当?=1时,就得到P1P2的中点公式:
?y?y1?y2??216、在?ABC中,①若A?x1,y1?,B?x2,y2?,C?x3,y3?,则其重心的坐标为
?x?x2?x3y1?y2?y3?G?1,?。
33???????????????????????????????1②PG?(PA?PB?PC)?G为?ABC的重心,特别地PA?PB?PC?0?P为?ABC的3重心;
????????????????????????③PA?PB?PB?PC?PC?PA?P为?ABC的垂心;
????????ACAB??????)(??0)所在直线过?ABC的内心(是?BAC的角平分线所在直线); ④向量?(???|AB||AC|?????????????????????????⑤|AB|PC?|BC|PA?|CA|PB?0?P?ABC的内心;
⑥S⊿AOB=12xAyB?xByA
????????????????????如:(1)若O是?ABC所在平面内一点,且满足OB?OC?OB?OC?2OA,则?ABC的形状为
____(答:直角三角形);(2)若D为?ABC的边BC的中点,?ABC所在平面内有一点P,满足
?????????????????|AP|;(3)若点O是△ABC的外心,且AP?BP?CP?0,设??????,则?的值为___(答:2)
|PD|?????????????OA?OB?CO?0,则△ABC的内角C为____(答:120?);
?17、平移公式:将点P(x,y),按a??h,k?平移至点P′(xˊ,yˊ),
?x??x?h?x?x??h则?,??y??y?k?y?y??k??h?x??x,?,a叫平移向量。 ?k?y??y?图象的平移:设函数y=f(x)的图象为C,将C上每一点均按a??h,k?平移,得一个新的图象C′,则
C′对应的函数关系式为y-k=f(x-h),即y=f(x-h)+k,
??(2)函数y?sin2x的图象按向量a平移后,所得函数的解析式是y?cos2x?1,则a=________(答:
(??4?2k?,1))
第十六讲正弦定理与余弦定理
1、正弦定理:在三角形ABC中,a,b,c分别为角A,B,C的对边,R为三角形ABC的外接圆的半径,则有
asinA?bsinB?csinC?a?b?csinA?sinB?sinC?2R,注意以下一些变式:
?1?a?b?c?sin?3?aA?sinB?sinC,?2?sinA?a2R,sinB?b2R,sinC?c2R
?2RsinA,b?2RsinB,b?2RsinC.222?b?c?a?cosA?2222bc?a?b?c?2bccosA,?222?2a?c?b?222、余弦定理:在三角形ABC中,有?b?a?c?2accosB,?cosB?
2ac?2?22c?a?b?2abcosC222??a?b?c?cosC?2ab?3、其它公式:
(1) 射影公式:?12a?bcosC?ccosB,b?acosC?ccosA,c?acosB?bcosA
?2?七个三角形面积公式:?1?S??4?S?2aha,?2?S??1212absinC,?3?S??1abc4R?2RsinAsinBsinC,?5?S???a?b?c?r,?6?S?=????2????AB?AC2?????????1AB??x1,y1?,AC??x2,y2?,?7?S??2?2?????????AB?ACx1y2?x2y1??2
?由?2?及向量的数量积公式可得??8?S??a?b?c??p?p?a??p?b??p?c??P???这叫海伦公式,一般不用?2??12其中r为三角形ABC内切圆半径,R为外接圆的半径,p??a?b?c?
4、正弦定理在解三角形中的应用:(1)已知两角和一边解三角形,只有一解。
(2)已知两边和其中一边的对角,解三角形,要注意对解的个数的讨论。可按如下步骤和方法进行:先看已知角的性质和已知两边的大小关系。如已知a,b,A.(一)若A为钝角或直角,当b≥a时,则无解。当a≥b时,有只有一个解。(二)若A为锐角,结合下图理解。1)若a≥b或a=bsinA,则只有一个解。2)若bsinA<a<b,则有两解。3)若a<bsinA,则无解。
BC1AC2C3C4
也可根据a,b的关系及sinB?????1一解bsinA?sinB? ??1无解a??a?b一解???0,1?且???a?b 两解?bsinAa与1的大小关系来确定。
b,且A=60, b?4,那么满足条件的?ABC,如:?ABC中,A、B的对边分别是a、(1)只有一个解
?时,边长a的取值范围是_______a?aa?23或a?4
??