空間?向量?——向量及其線性運算

2020-12-15 勞逸結合者

小編在上一篇文章中已經說過,接下來就開始向量代數與空間解析幾何的內容了。

可能有些大學上學期學到微分方程前就不學了,可能是學到向量代數與空間解析幾何不學了的。所以上學期學過微分方程的同學,現在也可以和小編從現在開始複習。

今天先來一點開胃菜,複習一下向量代數及其線性運算的內容。主要是三部分知識:空間直角坐標系的概念、向量的有關定義和性質、向量的線性運算。

一:空間直角坐標系的概念

1.空間直角坐標系

定義:

在空間取定一點O,和三個兩兩垂直的單位向量i,j,k,就確定了三條以O為原點的兩兩垂直的數軸,依次記為x軸,y軸,z軸。這樣的三條坐標軸就組成了一個空間直角坐標系

2.坐標面:

定義:

三條坐標軸中的任意兩條可以確定一個平面,這樣定出的三個平面統稱為坐標面

3.卦限:

定義:

三個坐標面把空間分為八個卦限

圖如下:

4.空間點的坐標系:

定義:

空間中任一點M在三條坐標軸上的投影P,Q,R在各自坐標軸上的坐標記為x,y,z,則點M與有序數組(x,y,z)建立了一一對應關係,稱(x,y,z)為點M的坐標

5.點之間的距離:

定義:

A(x1,y1,z1),B(x2,y2,z2)為空間中兩點,則A和B之間的距離為d=|AB|

計算如下:

二:向量的有關定義

1.向量:

定義:

補充:

2.向量的模:(註:因為帶箭頭的那種形式打不出來,所以就只能用加粗的了)

定義:向量的大小(或長度),向量a的模記作|a|

3.向量的方向角度與方向餘弦

方向角定義:

方向餘弦定義:方向角的餘弦稱為方向餘弦

計算:

補充:

4.向量的投影:

空間一點在在軸上的投影:

空間一向量在軸上的投影:

投影定理1:

投影定理2:

補充:當角度在0到90之間為正,90到180之間為負,90度時為0。

三:向量的線性運算

1.向量的數乘:

2.向量的加法:

這一節的內容就到這了,比較雜、多,但都很簡單。

下面是五道練習題:

下面三道是有關向量的線性運算、模、方向角、方向餘弦、向量的坐標表示的問題

1.

2.

3.

下面兩道是利用向量的運算與性質證明結論的問題

4.

5.

大家複習加油!

相關焦點

  • 高考複習空間向量及其運算
    一,考綱1.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.2.掌握空間向量的線性運算及其坐標表示.3.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.
  • 教學研討|3.1.1 空間向量及其加減運算
    另一方面,許多立體幾何問題可以轉化為空間向量問題,通過進行空間向量的運算得出幾何結論。這是「由此及彼,循序漸進,螺旋上升」的認識發展過程。空間向量的基本概念及其性質是這部分內容的基礎知識,是後續學習的前提。由於空間向量是平面向量的推廣,空間向量及其運算所涉及的內容與平面向量及其運算類似,因此,本節的框架結構與《數學必修4》中平面向量及其運算基本一致。
  • 高等數學入門——向量的線性運算
    上一節中我們介紹了關於向量的一些基本概念,本節我們來介紹向量的線性運算,主要包括向量加減運算和數乘運算的定義,滿足的運算律,以及兩向量平行的充要條件等內容,請讀者在「複習」高中知識的同時把這些內容系統化。(由於公式較多,故正文採用圖片形式給出。)
  • 向量數乘運算及其幾何意義
    一、向量的數乘運算的定義:1.定義:一般地,我們規定實數λ與向量a的積是一個向量,這種運算叫做向量的數乘,記作λa.2.特別地,我們有(-λ)a=-(λa)=λ(-a),λ(a-b)=λa-λb二、共線向量與向量的線性運算1.共線向量定理向量a(a≠0)與b共線,若且唯若有唯一一個實數λ,使得b=λa
  • 平面向量的線性運算你還會算嗎?
    一、前言之前已經了解了什麼是是平面向量,他只是一種表達,就是整數,分數這樣的表達,如果沒有看過的讀者可以翻看一下以前發布的,今天作者給讀者帶來的是平面向量的線性運算。二、線性運算1)向量加法運算以及幾何意義向量加法需要遵守兩條守則,求兩個向量和的運算,叫做向量的加法。①第一種求和方式就做向量加法的三角形法則。
  • 教學研討|2.2.3 向量數乘運算及其幾何意義
    2.過程與方法:             理解並掌握向量共線定理,會根據向量共線定理判斷兩個向量是否共線。 3.情感態度與價值觀:通過向量數乘運算的學習和探究,培養學生的觀察、分析、歸納、抽象思維能力,以及運算能力和邏輯推理能力。
  • 【考點31】有關向量投影的運算
    (2)理解平面向量的概念,理解兩個向量相等的含義.(3)理解向量的幾何表示.2.向量的線性運算(1)掌握向量加法、減法的運算,並理解其幾何意義.【考點28】向量的加法與減法運算,熟練運用三角形法則和平行四邊形法則(2)掌握向量數乘的運算及其幾何意義,理解兩個向量共線的含義.
  • 教學研討|2.2.3向量數乘運算及其幾何意義
    三、重點難點重點:向量數乘運算的意義、運算律,向量共線定理。難點:向量共線定理的探究及其應用。四、教學過程研討素材二一、 設計思路 向量的數乘運算,其實是加法運算的推廣及簡化,與加法、減法統稱為向量 的三大線性運算。
  • 線性代數的本質--對線性空間、向量和矩陣的直覺描述
    8、對於矩陣轉置運算AT,有(AB)T=BTAT,對於矩陣求逆運算A-1,有(AB)-1=B-1A-1。兩個看上去完全沒有什麼關係的運算,為什麼有著類似的性質?這僅僅是巧合嗎?9、為什麼說P−1AP得到的矩陣與A矩陣「相似」?這裡的「相似」是什麼意思?10、特徵值和特徵向量的本質是什麼?
  • 高中數學知識點複習資料歸納整理:平面向量的概念、線性運算及坐標運算
    平面向量的概念、線性運算及坐標運算【考綱要求】1.了解向量的實際背景;理解平面向量的概念及向量相等的含義;理解向量的幾何表示.2.掌握向量加法、減法的運算,並理解其幾何意義;掌握向量數乘的運算及其幾何意義,理解兩個向量共線的含義;了解向量線性運算的性質及其幾何意義.
  • 教學研討| 6.2.1 向量的加法運算 (2019版新教材)
    向量運算體系的建立也會讓學生進一步體會數學內部,如代數、幾何、三角函數等知識之間的內在聯繫.從向量運算的角度來看,向量具有較好的代數結構:向量及其加法運算、向量數乘運算構成向量空間.平面向量的運算對後續選擇性必修課程內容空間向量的學習具有啟發性,可以類比地學習有關內容,也為學生進入大學學習線性代數奠定基礎.
  • 教學研討|2.2.1 向量加法運算及其幾何意義
    一、教學內容分析本節課是普通高中新課程標準實驗教科書《數學》(必修4)中第二章《平面向量》第二節「平面向量的線性運算」的第一課時.向量是近代數學中重要和基本的數學概念,它是溝通代數、幾何、三角的一種工具,其工具作用主要體現在向量的運算方面,向量的加法運算是向量運算的基礎.平面向量的加法運算是通過類比數的加法,以位移的合成、力的合力等兩個物理模型為背景引入的.向量的加法不同於數的加法,運算中包含大小與方向兩個方面,向量加法的法則是通過畫圖得到的,從這個角度來看,研究向量加法是學生學習過程中的一種突破.是學習向量的減法
  • 線代期末複習視頻 | 向量空間
    在上圖中,第一大塊的內容主要從代數角度給大家講解了向量組中極大無關組及其秩的概念,同時,在這部分的內容裡我們進行了大量定理的證明。雖然證明講解很讓大家頭疼,但是我們說了,只要記住其核心意義就可以了,也就是,我們通過代數部分的推理和證明,知道我們可以用矩陣的初等行變換來求解與驗證向量組的相關性。
  • 吳國平:要想滿分破解向量複雜運算,關鍵要掌握好向量基礎概念
    同時高中數學我們需要學到很多知識內容,而平面向量就像一個節點、橋梁,能把很多數學知識內容進行「交融」式結合,成為多個知識板塊之間的橋梁,如與平面解析幾何、數列等內容相互結合。要想考好高考數學,讓高考數學成績得到進一步提高,那麼大家就要掌握平面向量相關知識內容。因此,今天我們就一起來講講平面向量的概念,以及線性運算等相關知識內容。
  • 2016考研數學向量代數與空間解析幾何考點分析
    在2016考研數學的備考中,空間解析幾何與向量代數是多元函數微積分的基礎,是連接一元函數微分和多元函數微分的橋梁,尤其是在計算三重積分和空間曲面積分時有重要應用。   【大綱內容】向量的概念;向量的線性運算;向量的數量積和向量積;向量的混合積;兩向量垂直、平行的條件;兩向量的夾角;向量的坐標表達式及其運算;單位向量;方向數與方向餘弦;曲面方程和空間曲線方程的概念;平面方程、直線方程;平面與平面、平面與直線、直線與直線的夾角以及平行、垂直的條件;點到平面和點到直線的距離;球面;柱面;旋轉曲面;常用的二次曲面方程及其圖形;空間曲線的參數方程和一般方程
  • 線性代數精華——向量的線性相關
    既然我們可以用向量的集合表示空間,自然也可以用向量的集合來表示平面。那麼則稱向量組A是線性相關的,否則是線性無關的。一般情況下,我們說線性無關或者線性相關,都是指n >= 2的情況。我們很容易看出,對於兩向量來說線性相關,其實就是指的兩向量成比例。如果是三個向量,則是三向量共面。
  • 高中數學,向量數乘運算及其幾何意義重難點題型「舉一反三系列」
    向量是有大小和方向的.向量數乘運算的幾何意義是:把向量沿著原方向(用正數數乘向量)或反方向(用負數數乘向量)伸長或縮短,特別注意的是0數乘向量得到零向量.#高中數學天天練#向量的數乘運算,其實是加法運算的推廣及簡化,與加法、減法統稱為向量的三大線性運算.首先從加法入手,引入數乘運算,充分展現了數學知識之間的內在聯繫.實數與向量的乘積,仍然是一個向量,既有大小,也有方向.特別是方向與已知向量是共線向量,進而引出共線向量定理.共線向量定理是本章節中重要的內容,應用相當廣泛,且容易出錯.尤其是定理的前提條件:向量a是非零向量.共線向量定理的應用主要用於證明點共線或平行等幾何性質
  • CFD理論掃盲|01 向量與向量運算
    本文描述CFD理論中涉及較多的向量及其運算法則。▲ 向量的叉乘運算兩個向量的叉乘的模為由這兩個向量圍成的平行四邊形的面積。叉乘運算如下:根據上面的運算法則,兩個向量的叉乘寫成笛卡爾分量的形式可表示為:上面的運算法則也可以寫成行列式的形式:5 標量三重積三個向量
  • 教學研討|2.2.2 向量減法運算及其幾何意義
    新課標要求:藉助向量加法運算及相反向量的概念,理解向量減法的運算其幾何意義。根據新課標的理念及本節課的教學要求,制定了如下教學目標:1.掌握相反向量的概念,通過類比數的運算理解向量減法的定義,並掌握作兩個向量的差向量的方法。2.掌握向量減法的幾何意義並體會向量加減法的內在聯繫,從而滲透轉化的數學思想方法。
  • 【教學筆記】線性代數 | 第三章 向量空間 要點掌握
    【線性無關與線性相關】要點重點記住線性相關與線性無關的定義式,其他種種皆可由此推導引申出來。這節希望大家能理解向量從二三維擴展到n維的思路過程,當對於空間的理解不能再用幾何意義來描述時,代數的表示就擴展了向量的深度與廣度,從而可以滿足工程和經濟模型分析的需要。