版块 13 向量代数
A. 实用解题工具
第 1 组: 向量数量积与向量积
- 数量积(点积,内积) :
⎩⎨⎧a⋅b=abcosθ(θ 是向量间夹角 ) 坐标形式 : {a={x1,y1,z1},b={x2,y2,z2}a⋅b=x1x2+y1y2+z1z2.
- 向量积(叉乘,外积):
⎩⎨⎧ 表达式 : c=a×b 大小 : c=absinθ (θ 是向量间夹角) 公式 : a×b=ix1x2jy1y2kz1z2=y1y2z1z2i−x1x2z1z2j+x1x2y1y2k.
第 2 组: 向量混合积
- 混合积:
⎩⎨⎧ 定义 : (a,b,c)=(a×b)⋅c( 其中 a={x1,y1,z1},b={x2,y2,z2},c={x3,y3,z3}) 公式 : (a,b,c)=x1x2x3y1y2y3z1z2z3
- 混合积的几何意义:
⎩⎨⎧以a,b,c为棱的平行六面体体积=(a,b,c)a,b,c三向量共面,则混合积(a,b,c)=0
第 3 组: 向量的运算规律
- 数量积:
⎩⎨⎧ 交换 : a⋅b=b⋅a 分配 : a⋅(b+c)=a⋅b+a⋅c
- 向量积:
⎩⎨⎧ 交换: a×b=−(b×a) 分配: a×(b+c)=a×b+a×c
- 混合积:
⎩⎨⎧ 次序不变: (a,b,c)=(b,c,a)=(c,a,b) 次序改变: (a,b,c)=−(a,c,b)
第 4 组: 空间单位向量
单位向量:
{a={x,y,z} 对应的单位向量为 {cosα,cosβ,cosγ}cosα=x2+y2+z2x,cosβ=x2+y2+z2y,cosγ=x2+y2+z2z.
性质: cos2α+cos2β+cos2γ=1