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高中數(shù)學精編資源3/3《空間向量及其運算》能力探究簡單問題解決能力利用空間向量的共線定理證明三點共線證明空間三點共線的三種思路:對于空間三點,可通過證明下列結論來證明三點共線.(1)存在實數(shù),使成立.(2)對空間任一點,有.(3)對空間任一點,有.通常情況下,我們使用第一種或者第三種較多,若使用第一個結論證明三點共線,先確定任意兩個向量,找到它們之間的關系.就可以確定三點共線;若使用第二種或第三種來證明三點共線,先需在空間中任意找一點,找到這一點與三點組成向量的關系,從而判斷三點共線.典例1、[邏輯推理]如圖,在正方體中,在上,且在對角線上,且.求證:三點共線.思路:本題通過運用空間向量的線性運算推理出,的關系,來判斷三點共線.證明:設,因為,所以,所以,,所以又,所以,所以三點共線.分析計算能力利用向量數(shù)量積求夾角問題利用向量數(shù)量積求夾角問題的思路:(1)求兩個向量的夾角有兩種方法①結合圖形,平移向量,利用空間向量夾角的定義來求,但要注意向量夾角的范圍:②先求再利用公式,求出的值,最后確定的值.(2)求兩條異面直線所成的角,步驟如下:①根據(jù)題設條件在所求的異面直線上取兩個向量(即直線的方向向量);②將異面直線所成角的問題轉化為向量夾角問題;③利用數(shù)量積求向量夾角的余弦值或角的大??;④異面直線所成的角為銳角或直角,利用向量數(shù)量積求向量夾角的余弦值時應將余弦值加上絕對值,從而求出異面直線所成的角的大小.典例2、[邏輯推理、數(shù)學運算]如圖,在空間四邊形中,,,求異面直線與的夾角的余弦值.思路:本題主要考查利用向量的數(shù)量積求異面直線及其所求的角,解題的關鍵是將
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