平行向量的公式是a//b→a×b=xn-ym=0。向量最初被应用于物理学,很多物理量如力、速度、位移以及电场强度、磁感应强度等都是向量。大约公元前350年前,古希腊著名学者亚里士多德就知道了力可以表示成向量,两个力的组合作用可用著名的平行四边形法则来得到。
平行向量的定义和计算
既有大小又有方向的量称为向量。向量AB向量常用有向线段AB表示。向量的大小叫向量的模,记为丨AB丨。平行向量其实就是共线向量,计算平行向量的和有两种情况。
方向相同,例如AB与CD共线,且方向相同,AB十CD的模等于丨AB丨+丨CD丨,把点C平移到B,向量AD即为所求。
方向相反,例如AB与CD平行且方向相反,且丨AB丨>|CD丨,和向量的模是丨AB丨一lCD丨,方向是AB的方向。
1、对于两个向量a(向量a≠向量0),向量b,当有一个实数λ,使向量b=λ向量a(记住向量是有方向的)则向量a‖向量b。反之,当向量a‖向量b时,有且只有一个实数λ,能使向量b=λ向量a。
2、当向量a=(x1,y1),向量b=(x2,y2)时,当x1y2=x2y1时,向量a‖向量b,反之也成立。
平行向量用法:
1、加法运算
对于零向量和任意向量 ,有: 。向量的加法满足所有的加法运算定律。
三角形法则:已知从点A出发的向量 与从点B出发的向量 相加,则以A为起点的向量 即为它们之和。
平行四边形法则:已知两个从同一点O出发的两个向量 、 ,以OA、OB为邻边作平行四边形OACB,则以O为起点的对角线向量 就是向量 、 的和,这种计算法则叫做向量加法的平行四边形法则。
2、减法运算
与 长度相等,方向相反的向量,叫做 的相反向量, ,零向量的相反向量仍然是零向量。(1) ;(2) 。以减向量的终点为起点,被减向量的终点为终点(三角形法则)。
直接法:找一条与平面垂直的直线,求该直线的方向向量。待定系数法:建立空间直角坐标系。
①设平面的法向量为n=(x,y,z)。
②在平面内找两个不共线的向量a和b。
③建立方程组:n点乘a=0,n点乘b=0。
④解方程组,取其中的一组解即可。
法向量,是空间解析几何的一个概念,垂直于平面的直线所表示的向量为该平面的法向量。法向量适用于解析几何。由于空间内有无数个直线垂直于已知平面,因此一个平面都存在无数个法向量(包括两个单位法向量)。
定理1
平面外一条直线与此平面内的一条直线平行,则该直线与此平面平行。
已知:a∥b,a⊄α,b⊂α,求证:a∥α
反证法证明:假设a与α不平行,则它们相交,设交点为A,那么A∈α
∵a∥b,∴A不在b上
在α内过A作c∥b,则a∩c=A
又∵a∥b,b∥c,
∴a∥c,与a∩c=A矛盾。
∴假设不成立,a∥α
向量法证明:设a的方向向量为a,b的方向向量为b,面α的法向量为p。
∵b⊂α
∴b⊥p,即p·b=0
∵a∥b,由共线向量基本定理可知存在一实数k使得a=kb
那么p·a=p·kb=kp·b=0
即a⊥p
∴a∥α
定理2
平面外一条直线与此平面的垂线垂直,则这条直线与此平面平行。
已知:a⊥b,b⊥α,且a不在α上。求证:a∥α
证明:设a与b的垂足为A,b与α的垂足为B。
假设a与α不平行,那么它们相交,设a∩α=C,连接BC由于不在直线上的三个点确定一个平面,因此ABC首尾相连得到△ABC
∵B∈α,C∈α,b⊥α
∴b⊥BC,即∠ABC=90°
∵a⊥b,即∠BAC=90°
∴在△ABC中,有两个内角为90°,这是不可能的事情。
∴假设不成立,a∥α
扩展资料
法向量,是空间解析几何的一个概念,垂直于平面的直线所表示的向量为该平面的法向量。法向量适用于解析几何。由于空间内有无数个直线垂直于已知平面,因此一个平面都存在无数个法向量(包括两个单位法向量)。
计算
对于像三角形这样的多边形来说,多边形两条相互不平行的边的叉积就是多边形的法线。
用方程ax+by+cz=d表示的平面,向量(a,b,c)就是其法线。
如果S是曲线坐标x(s,t)表示的曲面,其中s及t是实数变量,那么用偏导数叉积表示的法线为
如果曲面S用隐函数表示,点集合(x,y,z)满足 F(x,y,z)=0,那么在点(x,y,z)处的曲面法线用梯度表示为
如果曲面在某点没有切平面,那么在该点就没有法线。例如,圆锥的顶点以及底面的边线处都没有法线,但是圆锥的法线是几乎处处存在的。通常一个满足Lipschitz连续的曲面可以认为法线几乎处处存在。
参考资料来源:百度百科-线面平行
参考资料来源:百度百科-法向量
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