数学空间向量公式大全

1空间向量知识点空间向量的有关概念和公式概念空间向量与平面向量的概念与性质相似，只是由二维平面拓展到三维空间如果一个向量所在直线垂直于一个平面，则该向量是这个平面的一个法向量。坐标表示OA111(,,)axyz，OB222(,,)bxyz,212121(,,)ABxxyyzz．ABBA运算则121212(,,)abxxyyzz，121212(,,)abxxyyzz，111(,,)()axyzR，121212||||cos,abababxxyyzz，定比分点公式设点P分有向线段所成的比为λ，即1PP＝λ2PP，121xxx，121yyy，121zzz（1R且）中点公式：122xxx，122yyy，122zzz三角形重心公式：1233xxxx，1233yyyy，1233zzzz模111(,,)Axyz，222(,,)Bxyz，则212121(,,)ABxxyyzz||AB=221221221)()()(zzyyxxa=(,,)xyz；||a=222xyz；2||a=2a;||a=a平行112233//,,()ababababR，（或12xx=12yy=12zz）垂直1122330abxxyyzz．（0,0ab）夹角cos=||||abab=112233222222111222xxyyzzxyzxyz●建立空间直角坐标系常用方法：1、底面是正方形，常以底面两条邻边为x轴，y轴；2、底面是菱形，常以底面两条对角线为x轴，y轴；3、底面是等腰三角形，常以底边及底边上的高为x轴，y轴；4、底面为平行四边形，常以一条边为x轴，并作一条与这一条边垂直的直线作为y轴。2nCBAαnBAαn2-11111n1-11111βαOPaFbEαnnPθOAα空间向量的应用（1）方法分类图形1、求平面的法向量若),,(111zyxAB，),,(222zyxAC，，AABAC),,(,,zyxnACAB设是平面的法向量，则0000222111zzyyxxzzyyxxACnABn（取0xx，得到其中的一组解：),,(000zyxn而000,,zyx常取简单整数）2、证明线面平行设n是平面的法向量，AB，则：0||nABAB3、证明面面垂直设21,nn分别是平面,的法向量,则：021nn4、求两条异面直线间的距离先求两条异面直线的一个公共法向量，再求两条异面直线上两点的连结线段在公共法向量上的射影长设a、b是异面直线，n是a、b的公共法向量，点bFaE,，则异面直线a、b之间的距离nnEFd5、求点到平面的距离设P为平面外一点，点A为平面内的任一点，平面的法向量为n，过点P作平面的垂线PO，记OPA，则点P到平面的距离：nPAnPAnPAnPAPAPOdcos因此，点P到平面的距离：nPAnd3ADBCαnθPOAαn2n1n1θβαιβACDBα空间向量的应用（2）方法图形6、求直线和直线所成的角若直线CDAB,所成的角是，CDABCDABCDAB,coscos7、求直线和平面所成的角已知PA为平面的一条斜线，n为平面的一个法向量，过P作平面的垂线PO，连结OA，则PAO为斜线PA和平面所成的角，记为，易得PAnPAnAPnAPOP,cos,cossin8、已知两平面的法向量,求二面角的大小在二面角中l，1n和2n分别为平面和的法向量，若二面角l的大小为，则：212121,coscosnnnnnn(依据两平面法向量的方向或实际图形，来确定是锐角或是钝角)8、已知二面角棱的两垂线,求二面角的大小在二面角l内，CDlABAB,,，,lCD设为二面角l的大小，则：CDABCDABCDAB,coscos