# 空間向量 空間中的基本元素有點、線(直線)、面(平面)。 數學上,我們要研究由點、線、面所構成的空間幾何圖形,如長方體、四面體、四角錐、平行六 面體、…等。而空間幾何圖形的基本元素之間的關係與性質,我們將採用向量方法處理及量化。 ## A.直線與直線的關係 (一)構成直線要素 1.平面上,相異兩點可決定一條直線。 2.空間中,相異兩點可決定一條直線。 (二)直線與直線的關係 我們知道平面上兩直線的關係有重合、平行、交於一點,而這三種關係在空間中亦存在,但在空間中,兩直線還有「歪斜線」的關係,所謂歪斜線就是兩相異直線不平行也不相交。 1.重合 2.平行 3.交於一點 4.歪斜 ## B.直線與平面的關係 (一)構成直線要素 1.不共線的三點 2.一直線及線外一點 3.兩直線交於一點 4.兩平行直線 (二)直線與平面的關係 1.直線與平面不相交亦稱為平行 2.直線與平面交於一點 3.直線落在平面上 hint.直線與平面垂直 設直線L與平面E相交於一點P,若平面E上有二條以上的直線通過P點且與直線L垂直,則稱直線L與平面E垂直。 ## C.平面與平面的關係 (一)平面與平面的關係 1.重合 2.不相交亦稱兩平面平行 3.交於一直線L稱直線L為交線 (二)兩面角 1.兩直線相交於一點時,我們可以度量其夾角,同樣地,兩平面相交於一線時,也能度量其夾角。 hint.兩面角的度量 設兩平面E1、E2交於一直線L,若直線L上任取一點P,並分別在兩平面E1,E2上作與直線L垂直的直線PA與直線PB,則∠APB=θ(0°<θ<180°)就是兩面角的大小。 當兩平面E1,E2的夾角為直角時,則稱此兩平面垂直。 ## D.三垂線定理 設直線AB垂直平面E於B點,且L是平面E上不通過B點的直線,若直線BC垂直L於C點,則直線AC必垂直L。 ## E.空間坐標系 取為原點,過原點O的三條直線兩兩互相垂直,分別稱為x軸、y軸、z軸,統稱為坐標軸,並取適當長度當作單位長,即組成了空間坐標系。 任兩個坐標軸都可形成一個坐標平面 由x軸與y軸所決定的平面稱為xy平面 由y軸與z軸所決定的平面稱為yz平面 由z軸與x軸所決定的平面稱為zx平面 此三個坐標平面將空間切成八個部分,每一個部分稱為一個卦限 由三軸的正向所決定的卦限,稱為第一卦限,其他卦限沒有特別編號。 ## F.空間中的兩點距離公式 ![](https://i.imgur.com/dYIpr12.jpg) ## G.空間中的中點坐標、重心坐標 ![](https://i.imgur.com/QFXuTkk.jpg) ## H.空間中的分點坐標 ![](https://i.imgur.com/GpjKoiN.jpg) ## I.空間向量的坐標表示法 ![](https://i.imgur.com/H9afZG5.jpg) ## J.空間向量的加減與實數積 ![](https://i.imgur.com/GNvK0j5.jpg) ## K.空間向量的內積 ![](https://i.imgur.com/POZ37K2.jpg) ![](https://i.imgur.com/kVCoFMD.jpg) ## L.空間向量的外積 ![](https://i.imgur.com/EKy5Wmj.jpg) ![](https://i.imgur.com/Bc2tizj.jpg) ## M.空間向量的外積性質 ![](https://i.imgur.com/9xrIAM3.jpg) ## N.平面六面體的體積 ![](https://i.imgur.com/pVmIW46.jpg) ## O.平面方程式 ### a.點法式 ![](https://i.imgur.com/ga9QO4u.jpg) ### b.一般式 ![](https://i.imgur.com/ZvEy7Z2.jpg) ### c.截距式 ![](https://i.imgur.com/t9z1E06.jpg) ## P.兩平面的夾角 ![](https://i.imgur.com/r7oQGnf.jpg) ## Q.點到平面的距離公式 ![](https://i.imgur.com/8IBlf6D.jpg) ## R.兩平行平面的距離公式 ![](https://i.imgur.com/it2ofEt.jpg) #### 資料來源 啟芳出版社有限公司