μ=1??∴?λ=1??λ+μ=0
,此方程组无解.
即不存在实数λ,μ,使得a+b=λ(b+c)+μ(c+a)成立,∴a+b,b+c,c+a不共面. 故{a+b,b+c,c+a}能作为空间的一个基底.
用基向量表示空间向量
图3-1-10
如图3-1-10,四棱锥P-OABC的
→→→
底面为矩形,PO⊥平面OABC,设OA=a,OC=b,OP=c,E,F分别是PC,PB的中点,→→→→
试用a,b,c表示:BF,BE,AE,EF.
【思路探究】
选取基向量→观察空间图形→利用线性运算→用基底表示向量
→1→1→→
【自主解答】 连结OB,则BF=BP=(BO+OP)
221→→→
=(-OA-OC+OP)= 2111-a-b+c. 222
→→→1→1→→BE=BC+CE=-a+CP=-a+(CO+OP)
22
111
=-a+(-b+c)=-a-b+c.
222
→→→→→1→→→1→→11
AE=AP+PE=AO+OP+PC=AO+OP+(PO+OC)=-a+c+(-c+b)=-a+b
22221
+c. 2
→1→1→1EF=CB=OA=-a.
222
1.空间中的任一向量均可用一组不共面的向量来表示,只要基底选定,这一向量用基底表达的形式是惟一的.
2.用基底来表示空间中的向量是用向量解决数学问题的关键,解题时注意三角形法则以及平行四边形法则的应用.
图3-1-11
→→
如图3-1-11,在平行六面体ABCD-A′B′C′D′中,AB=a,AD=b,
=
→→
c,M是CD′的中点,N是C′D′的中点,用基底{a,b,c}表示以下向量:(1)AM;(2)AN.
→1→
【解】 (1)AM=(AC+
21+c. 2
1→→→)=(AB+AD+AD+2
11
)=(a+2b+c)=a+b22
→1
(2)AN=(
2
+
1→→)=[(AB+AD+2
→)+(AD+
→1→
)]=(AB+2AD
2