2010高三数学高考第一轮复习向量复习教案:空间向量的坐标运算

2010高三数学高考第一轮复习向量复习教案:空间向量的坐标运算
2010高三数学高考第一轮复习向量复习教案:空间向量的坐标运算

空间向量与立体几何 第二课时 空间向量的坐标运算

一、复习目标:1、理解空间向量坐标的概念;2、掌握空间向量的坐标运算; 3.掌握用直角坐标计算空间向量数量积的公式;掌握空间两点间的距离公式.

二、重难点:掌握空间向量的坐标运算;掌握用直角坐标计算空间向量数量积的公式;掌握空间两点间的距离公式. 三:教学方法:探析类比归纳,讲练结合

四、教学过程

(一)、基础知识过关(学生完成下列填空题)

1、空间直角坐标系:(1)若空间的一个基底的三个基向量互相垂直,且长为1,这个基底叫单位正交基底,用{,,}i j k 表示;(2)在空间选定一点O 和一个单位正交基底{,,}i j k ,以点O 为原点,分别以,,i j k 的方向为正方向建立三条数轴:x

轴、y 轴、z 轴,它们都叫坐标轴.我们称建立了一个空间直角坐标系 ,,i j k 都叫坐标向量.

),,(321a a a ),,(321b b b (1) a ±b = 。 (2) λa = .(3) a ·b = .

(4) a ∥b ? ;a ⊥b ? .

(5)模长公式:若123(,,)a a a a =, 则21||a a a a =?=+ 21312||||a b a b a b a ??==?+2||(AB AB x ==),,(),,,(222111z y x B z y x A ==

则AB = ,= .

AB 的中点M 的坐标为 .

4、直线的方向向量的定义为 。如何求直线的方向向量?

5、平面的法向量的定义为 。如何求平面的法向量?

(二)典型题型探析

题型1:空间向量的坐标

例1、(1)已知两个非零向量=(a 1,a 2,a 3),=(b 1,b 2,b 3),它们平行的充要条件是( )

A. :||=:||

B.a 1·b 1=a 2·b 2=a 3·b 3

C.a 1b 1+a 2b 2+a 3b 3=0

D.存在非零实数k ,使=k

(2)已知向量=(2,4,x ),=(2,y ,2),若||=6,⊥,则x+y 的值是( )

A. -3或1

B.3或-1

C. -3

D.1

(3)下列各组向量共面的是( )

A. =(1,2,3),=(3,0,2),=(4,2,5)

B. =(1,0,0),=(0,1,0),=(0,0,1)

C. a =(1,1,0),b =(1,0,1),c =(0,1,1)

D. a =(1,1,1),b =(1,1,0),c =(1,0,1)

解析:(1)D ;点拨:由共线向量定线易知;

(2)A 点拨:由题知?????=++=++024*******x y x ????-==3,4y x 或???=-=.1,4y x ;

(3)A 点拨:由共面向量基本定理可得。

点评:空间向量的坐标运算除了数量积外就是考查共线、垂直时参数的取值情况。

例2、已知空间三点A (-2,0,2),B (-1,1,2),C (-3,0,4)。设a =,b =,

(1)求a 和b 的夹角θ;(2)若向量k a +b 与k a -2b 互相垂直,求k 的值.

思维入门指导:本题考查向量夹角公式以及垂直条件的应用,套用公式即可得到所要求的结果.

解:∵A(-2,0,2),B (-1,1,2),C(-3,0,4),a =,b =, ∴a =(1,1,0),b =(-1,0,2).

(1)cos θ||||b a 52001?++-=-1010,∴和的夹角为-1010。 (2)∵k a +b =k (1,1,0)+(-1,0,2)=(k -1,k ,2), k a -2b =(k+2,k ,-4),且(k a +b )⊥(k a -2b ),

∴(k -1,k ,2)·(k+2,k ,-4)=(k -1)(k+2)+k 2-8=2k 2+k -10=0。

则k=-25

或k=2。

点拨:第(2)问在解答时也可以按运算律做。(+)(k -2)=k 22

-k ·-22=2k 2+k -10=0,解得k=-25

,或k=2。

题型2:数量积

例3、(1)(2008上海文,理2)已知向量a 和b 的夹角为120°,且|a |=2,|b |=5,则(2a -)·=_____.

(2)设空间两个不同的单位向量=(x 1,y 1,0),=(x 2,y 2,0)与向量=(1,1,1)的夹角都等于4π

。(1)求x 1+y 1和x 1y 1的值;(2)求<,>的大小(其中0<<,><π)。

解析:(1)答案:13;解析:∵(2-)·=22-·=2||2

-||·||·cos120°=2·4-2·5(-2

1)=13。(2)解:(1)∵||=||=1,∴x 21+y 21=1,∴x 22=y 22=1. 又∵与的夹角为4π,∴·=||||cos 4π=22

2

22111++=26. 又∵·=x 1+y 1,∴x 1+y 1=26

。 另外x 21+y 21=(x 1+y 1)2-2x 1y 1=1,∴2x 1y 1=(26)2-1=21.∴x 1y 1=41。 (2)cos<,||||b a 1x 2+y 1y 2,由(1)知,x 1+y 1=26,x 1y 1=41.

∴x 1,y 1是方程x 2-26x+41=0的解. ∴???????-=+=,426,42611y x 或???????+=-=.426,42611y x 同理可得???????-=+=,426,42622y x 或???????+=-=.426,42622y x ∵≠,∴???????-==+==,426,4261221y x y x 或???????+==-==.426,4261221y x y x

∴cos=426+·426-+426+·426-=41+41=21

. ∵0≤<,>≤π,∴<,>=3π

。评述:本题考查向量数量积的运算法则。

题型3:空间向量的应用

例4、(1)已知a 、b 、c 为正数,且a+b+c=1,求证:113+a +113+b +113+c ≤43。

(2)已知F 1=i +2j +3k ,F 2=-2i +3j -k ,F 3=3i -4j +5k ,若F 1,F 2,F 3共同作用于同一物体上,使物体从点M 1(1,-2,1)移到点M 2(3,1,2),求物体合力做的功。

解析:(1)设m =(113+a ,113+b ,113+c ),n =(1,1,1),

则||=4,||=3. ∵·≤||·||, ∴m ·n =113+a +113+b +113+c ≤|m |·|n |=43. 当1131+a =1131+b =1131+c 时,即a=b=c=31

时,取“=”号。

(2)解:W =F ·s =(F 1+F 2+F 3)·21M M =14。 点评:若=(x ,y ,z),=(a ,b ,c),则由·≤||·||,得(ax+by+cz)2≤(a 2+b 2+c 2)(x 2+y 2+z 2

).此式又称为柯西不等式(n=3)。本题考查||·||≥·的应用,解题时要先根据题设条件构造向量,,然后结合数量积性质进行运算。空间向量的数量积对

应做功问题。

(三)、强化巩固训练

1、(07天津理,4)设、、c 是任意的非零平面向量,且相互不共线,则 ①(·)-(·)= ②||-||<|-| ③(·)-(·)

b 不与

c 垂直 ④(3a +2b )(3a -2b )=9|a |2-4|b |2中,是真命题的有( )

A.①②

B.②③

C.③④

D.②④

解析:①平面向量的数量积不满足结合律.故①假;答案:D ②由向量的减法运算可知||、||、|-|恰为一个三角形的三条边长,由“两边之差小于第三边”,故②真;

③因为[(b ·c )a -(c ·a )b ]·c =(b ·c )a ·c -(c ·a )b ·c =0,所以垂直.故③假;

④(3a +2b )(3a -2b )=9·a ·a -4b ·b =9|a |2-4|b |2

成立.故④真. 点评:本题考查平面向量的数量积及运算律。

2、已知O 为原点,向量()()3,0,1,1,1,2,,OA OB OC OA BC ==-⊥∥OA ,求AC . 解:设()(),,,1,1,2OC x y z BC x y z ==+--,

∵,OC OA BC ⊥∥OA ,∴0OC OA ?=,()BC OA R λλ=∈,

∴()()30,1,1,23,0,1x z x y z λ+=???+--=??,即30,13,10,2.

x z x y z λλ+=??+=??-=??-=? 解此方程组,得7211,1,,101010

x y z λ=-===。 (四)、小结: (1) 共线与共面问题;(2) 平行与垂直问题;(3) 夹角问题;(4) 距离问题;运用向量来解决它们有时会体现出一定的优势.用空间向量解题的关键步骤是把所求向量用某个合适的基底表示,本节主要是用单位正交基底表示,就是适当地建立起空间直角坐标系,把向量用坐标表示,然后进行向量与向量的坐标运算,最后通过向量在数量上的关系反映出向量的空间位置关系,从而使问题得到解决.在寻求向量间的数量关系时,一个基本的思路是列方程,解方程.

(五)、作业布置:课本P56页A 组中6、11、12、19

课外练习:限时训练53中2、4、7、9、10、12、14

五、教学反思:

20高考数学平面向量的解题技巧

第二讲平面向量的解题技巧 【命题趋向】 由2007年高考题分析可知: 1.这部分内容高考中所占分数一般在10分左右. 2.题目类型为一个选择或填空题,一个与其他知识综合的解答题. 3.考查内容以向量的概念、运算、数量积和模的运算为主. 【考点透视】 “平面向量”是高中新课程新增加的内容之一,高考每年都考,题型主要有选择题、填空题,也可以与其他知识相结合在解答题中出现,试题多以低、中档题为主. 透析高考试题,知命题热点为: 1.向量的概念,几何表示,向量的加法、减法,实数与向量的积. 2.平面向量的坐标运算,平面向量的数量积及其几何意义. 3.两非零向量平行、垂直的充要条件. 4.图形平移、线段的定比分点坐标公式. 5.由于向量具有“数”与“形”双重身份,加之向量的工具性作用,向量经常与数列、三角、解析几何、立体几何等知识相结合,综合解决三角函数的化简、求值及三角形中的有关问题,处理有关长度、夹角、垂直与平行等问题以及圆锥曲线中的典型问题等. 6.利用化归思想处理共线、平行、垂直问题向向量的坐标运算方面转化,向量模的运算转化为向量的运算等;利用数形结合思想将几何问题代数化,通过代数运算解决几何问题.【例题解析】 1. 向量的概念,向量的基本运算 (1)理解向量的概念,掌握向量的几何意义,了解共线向量的概念. (2)掌握向量的加法和减法. (3)掌握实数与向量的积,理解两个向量共线的充要条件. (4)了解平面向量的基本定理,理解平面向量的坐标的概念,掌握平面向量的坐标运算.

(5)掌握平面向量的数量积及其几何意义,了解用平面向量的数量积可以处理有关长度、角度和垂直的问题,掌握向量垂直的条件. (6)掌握平面两点间的距离公式. 例1(2007年北京卷理)已知O 是ABC △所在平面内一点,D 为BC 边中点,且 2OA OB OC ++=0u u u r u u u r u u u r ,那么( ) A.AO OD =u u u r u u u r B.2AO OD =u u u r u u u r C.3AO OD =u u u r u u u r D.2AO OD =u u u r u u u r 命题意图:本题考查能够结合图形进行向量计算的能力. 解: 22()(,22.OA OB OC OA DB OD DC OD DB DC OA OD AO OD ∴∴++=++++=-+==)=0,0,u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r 故选A . 例2.(2006年安徽卷)在ABCD Y 中,,,3AB a AD b AN NC ===u u u r r u u u r r u u u r u u u r ,M 为BC 的中点,则MN =u u u u r ______.(用a b r r 、表示) 命题意图: 本题主要考查向量的加法和减法,以及实数与向量的积. 解:343A =3()AN NC AN C a b ==+u u u r u u u r u u u r u u u r r r 由得,12 AM a b =+u u u u r r r , 所以,3111()()4 2 4 4 MN a b a b a b =+-+=-+u u u u r r r r r r r . 例3.(2006年广东卷)如图1所示,D 是△ABC 的边AB 上的中点,则向量 =CD ( ) (A )BA BC 2 1+- (B ) BA BC 2 1-- (C ) BA BC 2 1- (D )BA BC 2 1+ 命题意图: 本题主要考查向量的加法和减法运算能力. 解:BA BC BD CB CD 2 1+-=+=,故选A. 例4. ( 2006年重庆卷)与向量a r =71,,22b ? ?= ???r ?? ? ??27,21的夹解相等,且模为1的向量是 ( ) (A) ?? ?- ??53,5 4 (B) ?? ?- ??53,5 4或?? ? ??-53,54 (C )?? ?- ??31,3 22 (D )?? ?- ??31,3 22或?? ? ? ?- 31,3 22 命题意图: 本题主要考查平面向量的坐标运算和用平面向量处理有关角度的问题. 解:设所求平面向量为,c r 由433,,, 1. 555c c ???? =-= ? ?????r 4或-时5 另一方面,当222274134312525,,cos ,. 55271432255a c c a c a c ?? ?+?- ?????? =-=== ????????????+++- ? ? ? ?????????r r r r r r r 时

空间向量与立体几何(整章教案)

空间向量与立体几何 一、知识网络: 二.考纲要求: (1)空间向量及其运算 ① 经历向量及其运算由平面向空间推广的过程; ② 了解空间向量的概念,了解空间向量的基本定理及其意义,掌握空间向量的正交分解及其坐标表示; ③ 掌握空间向量的线性运算及其坐标表示; ④ 掌握空间向量的数量积及其坐标表示,能运用向量的数量积判断向量的共线与垂直。 (2)空间向量的应用 ① 理解直线的方向向量与平面的法向量; ② 能用向量语言表述线线、线面、面面的垂直、平行关系; ③ 能用向量方法证明有关线、面位置关系的一些定理(包括三垂线定理); ④ 能用向量方法解决线线、线面、面面的夹角的计算问题,体会向量方法在研究几何问题中的作用。 三、命题走向 本章内容主要涉及空间向量的坐标及运算、空间向量的应用。本章是立体几何的核心内容,高考对本章的考查形式为:以客观题形式考查空间向量的概念和运算,结合主观题借助空间向量求夹角和距离。 预测10年高考对本章内容的考查将侧重于向量的应用,尤其是求夹角、求距离,教

材上淡化了利用空间关系找角、找距离这方面的讲解,加大了向量的应用,因此作为立体几何解答题,用向量法处理角和距离将是主要方法,在复习时应加大这方面的训练力度。 第一课时 空间向量及其运算 一、复习目标:1.理解空间向量的概念;掌握空间向量的加法、减法和数乘; 2.了解空间向量的基本定理; 3.掌握空间向量的数量积的定义及其性质;理解空间向量的夹角的概念;掌握空间向量的数量积的概念、性质和运算律;了解空间向量的数量积的几何意义;能用向量的数量积判断向量的共线与垂直。 二、重难点:理解空间向量的概念;掌握空间向量的运算方法 三、教学方法:探析类比归纳,讲练结合 四、教学过程 (一)、谈最新考纲要求及新课标高考命题考查情况,促使积极参与。 学生阅读复资P128页,教师点评,增强目标和参与意识。 (二)、知识梳理,方法定位。(学生完成复资P128页填空题,教师准对问题讲评)。 1.空间向量的概念 向量:在空间,我们把具有大小和方向的量叫做向量。如位移、速度、力等。 相等向量:长度相等且方向相同的向量叫做相等向量。 表示方法:用有向线段表示,并且同向且等长的有向线段表示同一向量或相等的向量。 说明:①由相等向量的概念可知,一个向量在空间平移到任何位置,仍与原来的向量相等,用同向且等长的有向线段表示;②平面向量仅限于研究同一平面内的平移,而空间向量研究的是空间的平移。 ②向量加法的平行四边形法则在空间仍成立。 3.平行向量(共线向量):如果表示空间向量的有向线段所在的直线互相平行或重合, 则这些向量叫做共线向量或平行向量。a 平行于b 记作a ∥b 。 注意:当我们说a 、b 共线时,对应的有向线段所在直线可能是同一直线,也可能是平 行直线;当我们说a 、b 平行时,也具有同样的意义。 共线向量定理:对空间任意两个向量a (a ≠)、b ,a ∥b 的充要条件是存在实数λ使b =λa (1)对于确定的λ和a ,b =λa 表示空间与a 平行或共线,长度为 |λa |,当λ>0时与

高中数学:空间向量

空间向量 一、向量的基本概念与运算 1.定义:在空间内,把具有大小和方向的量叫空间向量,可用有向线段来表示.用同向且 等长的有向线段表示同一向量或相等的向量. 2.零向量:起点与终点重合的向量叫做零向量,记为0或0. 3.书写:在手写向量时,在字母上方加上箭头,如a ,AB . 4.模:表示向量a 的有向线段的长度叫做向量的长度或模,记作||a 5.方向:有向线段的方向表示向量的方向. 6.基线:有向线段所在的直线叫做向量的基线. 7.平行向量:如果空间中一些向量的基线互相平行或重合,则这些向量叫做共线向量或平 行向量.a 平行于b 记为a b ∥. 8.向量运算:与平面向量类似; 二、空间向量的基本定理 1.共线向量定理:对空间两个向量a ,b (0b ≠),a b ∥的充要条件是存在实数x ,使a xb =. 2.共面向量:通常我们把平行于同一平面的向量,叫做共面向量. 3.共面向量定理:如果两个向量a ,b 不共线,则向量c 与向量a ,b 共面的充要条件是, 存在唯一的一对实数x ,y ,使c xa yb =+. 4.空间向量分解定理:如果三个向量a ,b ,c 不共面,那么对空间任一向量p ,存在一 个唯一的有序实数组x ,y ,z ,使p xa yb zc =++.表达式xa yb zc ++,叫做向量a ,b ,c 的线性表示式或线性组合.

注:上述定理中,a ,b ,c 叫做空间的一个基底,记作{}a b c , ,,其中a b c ,,都叫做基向量. 由此定理知,空间任意三个不共面的向量都可以构成空间的一个基底. 三、向量的数量积 1.两个向量的夹角 已知两个非零向量a b ,,在空间任取一点O ,作OA a =,OB b =,则AOB ∠叫做向量a 与b 的夹角,记作a b ??, .通常规定0πa b ??≤,≤.在这个规定下,两个向量的夹角就被唯一确定了,并且a b b a ??=??, ,.如果90a b ??=,°,则称a 与b 互相垂直,记作a b ⊥. 2.两个向量的数量积 已知空间两个向量a ,b ,定义它们的数量积(或内积)为:||||cos a b a b a b ?=??, 空间两个向量的数量积具有如下性质: 1)||cos a e a a e ?=??,;(2)0a b a b ??=; (3)2||a a a =?;(4)a b a b ?||≤||||. 空间两个向量的数量积满足如下运算律: 1)()()a b a b λλ?=?;(2)a b b a ?=?;(3)()a b c a c b c +?=?+?. 四、空间向量的直角坐标运算 前提:建立空间直角坐标系Oxyz ,分别沿x 轴,y 轴,z 轴的正方向引单位向量i j k ,,,这三个互相垂直的单位向量构成空间向量的一个基底{}i j k ,,,这个基底叫做单位正交基底. 空间直角坐标系Oxyz ,也常说成空间直角坐标系[]O i j k ;, ,. 1.坐标 在空间直角坐标系中,已知任一向量a ,根据空间向量分解定理,存在唯一数组123()a a a ,,,使123a a i a j a k =++,1a i ,2a j ,3a k 分别叫做向量a 在i j k ,, 方向上的分量,有序实数组123()a a a ,,叫做向量a 在此直角坐标系中的坐标.上式可以简记作123()a a a a =,,. 若123()a a a a =, ,,123()b b b b =,,, 则:112233()a b a b a b a b +=+++, ,;112233()a b a b a b a b -=---,,;

高三数学平面向量知识点与题型总结(文科)

知识点归纳 一.向量的基本概念与基本运算 1、向量的概念: ①向量:既有大小又有方向的量 向量不能比较大小,但向量的模可以比较大小. ②零向量:长度为0的向量,记为0 ,其方向是任意的,0 与任意向量平行 ③单位向量:模为1个单位长度的向量 ④平行向量(共线向量):方向相同或相反的非零向量 ⑤相等向量:长度相等且方向相同的向量 2、向量加法:设,AB a BC b == ,则a +b =AB BC + =AC (1)a a a =+=+00;(2)向量加法满足交换律与结合律; AB BC CD PQ QR AR +++++= ,但这时必须“首尾相连” . 3、向量的减法: ① 相反向量:与a 长度相等、方向相反的向量,叫做a 的相反向量 ②向量减法:向量a 加上b 的相反向量叫做a 与b 的差,③作图法:b a -可以表示为从b 的终点指向a 的终点的向量(a 、b 有共同起点) 4、实数与向量的积:实数λ与向量a 的积是一个向量,记作λa ,它的长度与方向规定如下: (Ⅰ)a a ?=λλ; (Ⅱ)当0>λ时,λa 的方向与a 的方向相同;当0<λ时,λa 的方向与a 的 方向相反;当0=λ时,0 =a λ,方向是任意的 5、两个向量共线定理:向量b 与非零向量a 共线?有且只有一个实数λ,使得b =a λ 6、平面向量的基本定理:如果21,e e 是一个平面内的两个不共线向量,那么对这一平面内的任一向量a ,有且只有一对实数21,λλ使:2211e e a λλ+=,其中不共线的向量21,e e 叫做表示这一平面内所有向量的一组基底 二.平面向量的坐标表示 1平面向量的坐标表示:平面内的任一向量a 可表示成a xi yj =+ ,记作a =(x,y)。 2平面向量的坐标运算: (1) 若()()1122,,,a x y b x y == ,则()1212,a b x x y y ±=±± (2) 若()()2211,,,y x B y x A ,则()2121,AB x x y y =-- (3) 若a =(x,y),则λa =(λx, λy) (4) 若()()1122,,,a x y b x y == ,则1221//0a b x y x y ?-= (5) 若()()1122,,,a x y b x y == ,则1212a b x x y y ?=?+? 若a b ⊥ ,则02121=?+?y y x x

空间向量及其运算详细教案

空间向量及其运算 3.1.1 空间向量及其加减运算 教学目标: (1)通过本章的学习,使学生理解空间向量的有关概念。 (2)掌握空间向量的加减运算法则、运算律,并通过空间几何体加深对运算的理解。 能力目标: (1)培养学生的类比思想、转化思想,数形结合思想,培养探究、研讨、综合自学应用能力。 (2)培养学生空间想象能力,能借助图形理解空间向量加减运算及其运算律的意义。(3)培养学生空间向量的应用意识 教学重点: (1)空间向量的有关概念 (2)空间向量的加减运算及其运算律、几何意义。 (3)空间向量的加减运算在空间几何体中的应用 教学难点: (1)空间想象能力的培养,思想方法的理解和应用。 (2)空间向量的加减运算及其几何的应用和理解。 考点:空间向量的加减运算及其几何意义,空间想象能力,向量的应用思想。 易错点:空间向量的加减运算及其几何意义在空间几何体中的应用 教学用具:多媒体 教学方法:研讨、探究、启发引导。 教学指导思想:体现新课改精神,体现新教材的教学理念,体现学生探究、主动学习的思维习惯。 教学过程: (老师):同学们好!首先请教同学们一个问题:物理学中,力、速度和位移是什么量?怎样确定? (学生):矢量,由大小和方向确定 (学生讨论研究)(课件)引入:(我们看这样一个问题)有一块质地均匀的正三角形面的钢板,重500千克,顶点处用与对边成60度角,大小200千克的三个力去拉三角形钢板,问钢板在这些力的作用下将如何运动?这三个力至少多大时,才能提起这块钢板? (老师):我们研究的问题是三个力的问题,力在数学中可以看成是什么? (学生)向量 (老师):这三个向量和以前我们学过的向量有什么不同? (学生)这是三个向量不共面 (老师):不共面的向量问题能直接用平面向量来解决么? (学生):不能,得用空间向量 (老师):是的,解决这类问题需要空间向量的知识这节课我们就来学习空间向量板书:空间向量及其运算 (老师):实际上空间向量我们随处可见,同学们能不能举出一些例子? (学生)举例 (老师):然后再演示(课件)几种常见的空间向量身影。(常见的高压电线及支架所在向量,长方体中的三个不共线的边上的向量,平行六面体中的不共线向量) (老师):接下来我们我们就来研究空间向量的知识、概念和特点,空间向量与平面向量既有联系又有区别,我们将通过类比的方法来研究空间向量,首先我们复习回顾一下平面向量

空间向量及其运算练习题

空间向量及其运算 基础知识梳理 1.空间向量的有关概念 (1)空间向量:在空间中,具有________和________的量叫做空间向量. (2)相等向量:方向________且模________的向量. (3)共线向量:表示空间向量的有向线段所在的直线互相______________的向量. (4)共面向量:________________________________的向量. 2.共线向量、共面向量定理和空间向量基本定理 (1)共线向量定理 对空间任意两个向量a ,b (b ≠0),a ∥b 的充要条件是________________________. 推论 如图所示,点P 在l 上的充要条件是: OP →=OA →+t a ①其中a 叫直线l 的方向向量,t ∈R ,在l 上取AB →=a , 则①可化为OP →=________或OP →=(1-t )OA →+tOB →. (2)共面向量定理的向量表达式:p =____________,其中x ,y ∈R ,a , b 为不共线向量,推论的表达式为MP →=xMA →+yMB →或对空间任意一点 O ,有OP →=____________或OP →=xOM →+yOA →+zOB →,其中x +y +z = ______. (3)空间向量基本定理 如果三个向量a ,b ,c 不共面,那么对空间任一向量p ,存在有序实数组{x ,y ,z },使得p =____________,把{a ,b ,c }叫做空间的一个基底. 3.空间向量的数量积及运算律 (1)数量积及相关概念 ①两向量的夹角 已知两个非零向量a ,b ,在空间任取一点O ,作OA →=a ,OB →=b ,则∠AOB 叫做向 量a 与b 的夹角,记作____________,其范围是____________,若〈a ,b 〉=π2 ,则称a 与b __________,记作a ⊥b . ②两向量的数量积 已知空间两个非零向量a ,b ,则____________叫做向量a ,b 的数量积,记作__________,即__________________. (2)空间向量数量积的运算律 ①结合律:(λa )·b =____________;②交换律:a·b =__________; ③分配律:a·(b +c )=__________. 4.空间向量的坐标表示及应用 (1)数量积的坐标运算 设a =(a 1,a 2,a 3),b =(b 1,b 2,b 3),则a·b =________________. (2)共线与垂直的坐标表示 设a =(a 1,a 2,a 3),b =(b 1,b 2,b 3), 则a ∥b ?______________?____________,____________,______________, a ⊥b ?__________?________________________(a ,b 均为非零向量). (3)模、夹角和距离公式 设a =(a 1,a 2,a 3),b =(b 1,b 2,b 3), 则|a |=a·a =__________________,

高考数学平面向量及其应用习题及答案 百度文库

一、多选题 1.在ABC ?中,内角,,A B C 的对边分别为,,,a b c 若,2,6 A a c π ===则角C 的大小 是( ) A . 6 π B . 3 π C . 56 π D . 23 π 2.已知点()4,6A ,33,2 B ??- ?? ? ,与向量AB 平行的向量的坐标可以是( ) A .14,33?? ??? B .97,2?? ??? C .14,33?? - - ??? D .(7,9) 3.在ABC 中,AB =1AC =,6 B π =,则角A 的可能取值为( ) A . 6 π B . 3 π C . 23 π D . 2 π 4.已知向量()1,0a =,()2,2b =,则下列结论正确的是( ) A .()25,4a b += B .2b = C .a 与b 的夹角为45° D .() //2a a b + 5.已知ABC ?是边长为2的等边三角形,D ,E 分别是AC 、AB 上的两点,且 AE EB =,2AD DC =,BD 与CE 交于点O ,则下列说法正确的是( ) A .1A B CE ?=- B .0OE O C += C .3OA OB OC ++= D .ED 在BC 方向上的投影为 76 6.ABC 中,2AB =,30ACB ∠=?,则下列叙述正确的是( ) A .ABC 的外接圆的直径为4. B .若4A C =,则满足条件的ABC 有且只有1个 C .若满足条件的ABC 有且只有1个,则4AC = D .若满足条件的ABC 有两个,则24AC << 7.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对边分别为a ,b ,c ,b =15,c =16,B =60°,则a 边为( ) A . B . C .8 D . 8.ABC 中,4a =,5b =,面积S =c =( ) A B C D .9.八卦是中国文化的基本哲学概念,如图1是八卦模型图,其平面图形记为图2中的正八

空间向量高中数学教案课程

空间向量 考纲导读 1.理解空间向量的概念;掌握空间向量的加法、减法和数乘. 2.了解空间向量的基本定理;理解空间向量坐标的概念;掌握空间向量的坐标运算. 3.掌握空间向量的数量积的定义及其性质;掌握用直角坐标计算空间向量数量积的公式; 掌 握 空 间 两 点 间 的距离公式. 理解空间向量的夹角的概念;掌握空间向量的数量积的概念、性质和运算律;了解空间向量的数量积的几何意义;掌握空间向量的数量积的坐标形式;能用向量的数量积判断向量的共线与垂直. 第1课时空间向量及其运算 空间向量是平面向量的推广.在空间,任意两个向量都可以通过平移转化为平面向量.因此,空间向量的加减、数乘向量运算也是平面向量对应运算的推广. 本节知识点是:

1.空间向量的概念,空间向量的加法、减法、数乘运算和数量积;(1) 向量:具有 和 的量. (2) 向量相等:方向 且长度 . (3) 向量加法法则: .(4) 向量减法法则: .(5) 数乘向量法则: .3.共线向量 (1)共线向量:表示空间向量的有向线段所在的直线互相 或 .(2) 共线向量定理:对空间任意两个向量a 、b (b ≠0),a ∥b 等价于存在实数λ,使 . (3) 直线的向量参数方程:设直线l 过定点A 且平行于非零向量a ,则对于空间中任意一点O ,点P 在l 上等价于存在R t ∈,使 .4.共面向量 (1) 共面向量:平行于 的向量. (2) 共面向量定理:两个向量a 、b 不共线,则向量P 与向量a 、b 共面的充要条件是存在实数对(y x ,),使P . 共面向量定理的推论: .5.空间向量基本定理 (1) 空间向量的基底: 的三个向量. 2.线性运算律 (1) 加法交换律:a +b = .

空间向量及其运算(经典)

§8.5 空间向量及其运算 1.空间向量的有关概念 2.(1)共线向量定理 对空间任意两个向量a ,b (b ≠0),a ∥b 的充要条件是存在实数λ,使得a =λb . 推论 如图所示,点P 在l 上的充要条件是 OP →=OA → +t a ① 其中a 叫直线l 的方向向量,t ∈R ,在l 上取AB →=a ,则①可化为OP → = OA →+tAB →或OP →=(1-t )OA →+tOB →. (2)共面向量定理的向量表达式:p =x a +y b ,其中x ,y ∈R ,a ,b 为不共线向量,推论的表达式为MP →=xMA →+yMB →或对空间任意一点O ,有OP →=OM →+xMA →+yMB →或OP →=xOM → +yOA →+zOB → ,其中x +y +z =__1__. (3)空间向量基本定理 如果三个向量a ,b ,c 不共面,那么对空间任一向量p ,存在有序实数组{x ,y ,z },使得p =x a +y b +z c ,把{a ,b ,c }叫做空间的一个基底.

3.空间向量的数量积及运算律 (1)数量积及相关概念 ①两向量的夹角 已知两个非零向量a ,b ,在空间任取一点O ,作OA →=a ,OB → =b ,则∠AOB 叫做向量a 与b 的夹角,记作〈a ,b 〉,其范围是0≤〈a ,b 〉≤π,若〈a ,b 〉=π 2,则称a 与b 互相垂 直,记作a ⊥b . ②两向量的数量积 已知空间两个非零向量a ,b ,则|a||b |cos 〈a ,b 〉叫做向量a ,b 的数量积,记作a·b ,即a·b =|a||b |cos 〈a ,b 〉. (2)空间向量数量积的运算律 ①结合律:(λa )·b =λ(a·b ); ②交换律:a·b =b·a ; ③分配律:a·(b +c )=a·b +a·c . 4.空间向量的坐标表示及应用 (1)数量积的坐标运算 设a =(a 1,a 2,a 3),b =(b 1,b 2,b 3), 则a·b =a 1b 1+a 2b 2+a 3b 3. (2)共线与垂直的坐标表示 设a =(a 1,a 2,a 3),b =(b 1,b 2,b 3), 则a ∥b ?a =λb ?a 1=λb 1,a 2=λb 2,a 3=λb 3 (λ∈R ), a ⊥b ?a·b =0?a 1b 1+a 2b 2+a 3b 3=0(a ,b 均为非零向量). (3)模、夹角和距离公式 设a =(a 1,a 2,a 3),b =(b 1,b 2,b 3), 则|a |=a·a =a 21+a 22+a 23, cos 〈a ,b 〉=a·b |a||b|=a 1b 1+a 2b 2+a 3b 3a 21+a 22+a 23·b 21+b 22+b 23 . 设A (a 1,b 1,c 1),B (a 2,b 2,c 2), 则d AB =|AB → |=(a 2-a 1)2+(b 2-b 1)2+(c 2-c 1)2. 1.判断下面结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”) (1)空间中任意两非零向量a ,b 共面. ( √ ) (2)在向量的数量积运算中(a ·b )·c =a ·(b ·c ). ( × )

2020-2021年高考数学试题汇编平面向量(精华总结)

2021年高考数学试题汇编平面向量 (北京4) 已知O 是ABC △所在平面内一点,D 为BC 边中点,且2OA OB OC ++=0u u u r u u u r u u u r , 那么( A ) A.AO OD =u u u r u u u r B.2AO OD =u u u r u u u r C.3AO OD =u u u r u u u r D.2AO OD =u u u r u u u r (辽宁3) 若向量a 与b 不共线,0≠g a b ,且?? ??? g g a a c =a -b a b ,则向量a 与c 的夹角为( D ) A .0 B .π 6 C .π3 D .π2 (辽宁6) 若函数()y f x =的图象按向量a 平移后,得到函数(1)2y f x =+-的图象,则向量a =( A ) A .(12)--, B .(12)-, C .(12)-, D .(12), (宁夏,海南4) 已知平面向量(11) (11)==-,,,a b ,则向量1322 -=a b ( D ) A.(21)--, B.(21)-, C.(10)-, D.(12), (福建4)

对于向量,,a b c 和实数λ,下列命题中真命题是( B ) A .若=0g a b ,则0a =或0b = B .若λ0a =,则0λ=或=0a C .若22=a b ,则=a b 或-a =b D .若g g a b =a c ,则b =c (湖北2) 将π2cos 3 6x y ??=+ ??? 的图象按向量π24 ?? =-- ??? , a 平移,则平移后所得图象的解析式为( A ) A.π2cos 234x y ??=+- ??? B.π2cos 234x y ?? =-+ ??? C.π2cos 2312x y ?? =-- ??? D.π2cos 2312x y ?? =++ ??? (湖北文9) 设(43)=,a ,a 在b 上的投影为52 2 ,b 在x 轴上的投影为2,且||14≤b ,则b 为( B ) A .(214), B .227??- ?? ? , C .227? ?- ?? ? , D .(28), (湖南4) 设,a b 是非零向量,若函数()()()f x x x =+-g a b a b 的图象是一条直线,则必有( A ) A .⊥a b B .∥a b C .||||=a b D .||||≠a b (湖南文2) 若O E F ,,是不共线的任意三点,则以下各式中成立的是( B ) A .EF OF OE =+u u u r u u u r u u u r B .EF OF OE =-u u u r u u u r u u u r

数学选修空间向量及其运算教案

第三章空间向量与立体几何 §3.1空间向量及其运算 3.1.1 空间向量及其加减运算 师:这节课我们学习空间向量及其加减运算,请看学习目标。 学习目标:⒈理解空间向量的概念,掌握其表示方法; ⒉会用图形说明空间向量加法、减法、数乘向量及它们的运算律; ⒊能用空间向量的运算意义及运算律解决简单的立体几何中的问题. 师:在必修四第二章《平面向量》中,我们学习了平面向量的一些知识,现在我们一起来复习。(不要翻书) (在黑板或背投上呈现或边说边写) 1、在平面中,我们把具有__________________的量叫做平面向量; 2、平面向量的表示方法:

①几何表示法:_________________________ ②字母表示法:_________________________ (注意:向量手写体一定要带箭头) 3、平面向量的模表示_________________,记作____________ 4、一些特殊的平面向量: ①零向量:__________________________,记作___(零向量的方向具有任意性) ②单位向量:______________________________ (强调:都只限制了大小,不确定方向) ③相等向量:____________________________ ④相反向量:____________________________ 5、平面向量的加法: 6、平面向量的减法: 7、平面向量的数乘:实数λ与向量a的积是一个向量,记作λa,其长度和 方向规定如下: (1)|λa|=|λ||a| (2)当λ>0时,λa与a同向; 当λ<0时,λa与a反向; 当λ=0时,λa=0. 8、向量加法和数乘向量满足以下运算律 加法交换律:a+b=b+a 加法结合律:(a+b)+c=a+(b+c) 数乘分配律:λ(a+b)=λa+λb 数乘结合律:λ(aμ)=a) (λμ [师]:刚才我们复习了平面向量,那空间向量会是怎样,与平面向量有怎样的区别和联系呢?请同学们阅读书P84-P86.(5分钟) [师]:对比平面向量,我们得到空间向量的相关概念。(在刚复习的黑板或幻灯片上,只需将平面改成空间) [师]:空间向量与平面向量有什么联系? [生]:向量在空间中是可以平移的.空间任意两个向量都可以用同一平面内的两条有向线段表示.因此我们说空间任意两个向量是共面的.所以凡涉及 空间两个向量的问题,平面向量中有关结论仍适用于它们。

3.1.1空间向量及其运算

3. 1.1空间向量及其运算(一) 教学目标: ㈠知识目标:⒈空间向量;⒉相等的向量;⒊空间向量的加减与数乘运算及运算律; ㈡能力目标:⒈理解空间向量的概念,掌握其表示方法; ⒉会用图形说明空间向量加法、减法、数乘向量及它们的运算律; ⒊能用空间向量的运算意义及运算律解决简单的立体几何中的问题. ㈢德育目标:学会用发展的眼光看问题,认识到事物都是在不断的发展、进化的,会用联系的观点看待事物. 教学重点:空间向量的加减与数乘运算及运算律. 教学难点:应用向量解决立体几何问题. 教学方法:讨论式. 教学过程: Ⅰ.复习引入 [师]在必修四第二章《平面向量》中,我们学习了有关平面向量的一些知识,什么叫做向量?向量是怎样表示的呢? [生]既有大小又有方向的量叫向量.向量的表示方法有: ①用有向线段表示; ②用字母a、b等表示; ③用有向线段的起点与终点字母:AB. [师]数学上所说的向量是自由向量,也就是说在保持向量的方向、大小的前提下可以将向量进行平移,由此我们可以得出向量相等的概念,请同学们回忆一下.[生]长度相等且方向相同的向量叫相等向量. [师]学习了向量的有关概念以后,我们学习了向量的加减以及数乘向量运算: ⒈向量的加法: ⒉向量的减法: ⒊实数与向量的积: 实数λ与向量a的积 是一个向量,记作λa,其长度 和方向规定如下: (1)|λa|=|λ||a| (2)当λ>0时,λa 与a同向; 当λ<0时,λa与a反向; 当λ=0时,λa=0. [师]关于向量的以上几种运算,请同学们回忆一下,有哪些运算律呢? [生]向量加法和数乘向量满足以下运算律 加法交换律:a+b=b+a 加法结合律:(a+b)+c=a+(b+c) 数乘分配律:λ(a+b)=λa+λb [师]今天我们将在必修四第二章平面向量的基础上,类比地引入空间向量的概念、表示方法、相同或向等关系、空间向量的加法、减法、数乘以及这三种运算的运算率,并进行一些简单的应用.请同学们阅读课本

高三数学空间向量一轮复习

第十三章空间向量 1.理解空间向量的概念;掌握空间向量的加法、减法和数乘. 2.了解空间向量的基本定理;理解空间向量坐标的概念;掌握空间向量的坐标运算. 3.掌握空间向量的数量积的定义及其性质;掌握用直角坐标计算空间向量数量积的公式;掌握空间两点间的距离公式. 理解空间向量的夹角的概念;掌握空间向量的数量积的概念、性质和运算律;了解空间向量的数量积的几何意义;掌握空间向量的数量积的坐标形式;能用向量的数量积判断向量的共线与垂直 第1课时 空间向量及其运算 空间向量是平面向量的推广.在空间,任意两个向量都可以通过平移转化为平面向量.因此,空间向量的加减、数乘向量运算也是平面向量对应运算的推广. 本节知识点是: 1.空间向量的概念,空间向量的加法、减法、数乘运算和数量积; (1) 向量:具有和的量. (2) 向量相等:方向且长度. (3) 向量加法法则:. (4) 向量减法法则:. (5) 数乘向量法则:. 2.线性运算律 (1) 加法交换律:a +b =. (2) 加法结合律:(a +b )+c =. (3) 数乘分配律:λ(a +b )=. 3.共线向量 (1)共线向量:表示空间向量的有向线段所在的直线互相或. (2) 共线向量定理:对空间任意两个向量a 、b (b ≠0),a ∥b 等价于存在实数λ,使. 基础过关 知识网络 考纲导读 高考导航 空间向量 定义、加法、减法、数乘运算 数量积 坐标表示:夹角和距离公式 求距离 求空间角 证明平行与垂直

(3) 直线的向量参数方程:设直线l 过定点A 且平行于非零向量a ,则对于空间中任意一点O ,点P 在l 上等价于存在R t ∈,使. 4.共面向量 (1) 共面向量:平行于的向量. (2) 共面向量定理:两个向量a 、b 不共线,则向量P 与向量a 、b 共面的充要条件是存在实数对(y x ,),使P . 共面向量定理的推论:. 5.空间向量基本定理 (1) 空间向量的基底:的三个向量. (2) 空间向量基本定理:如果a ,b ,c 三个向量不共面,那么对空间中任意一个向量p ,存在一个唯一的有序实数组z y x ,,,使. 空间向量基本定理的推论:设O ,A ,B ,C 是不共面的的四点,则对空间中任意一点P ,都存在唯一的有序实数组z y x ,,,使. 6.空间向量的数量积 (1) 空间向量的夹角:. (2) 空间向量的长度或模:. (3) 空间向量的数量积:已知空间中任意两个向量a 、b ,则a ·b =. 空间向量的数量积的常用结论: (a) cos 〈a 、b 〉=; (b) ?a ?2=; (c) a ⊥b ?. (4) 空间向量的数量积的运算律: (a ) 交换律a ·b =; (b ) 分配律a ·(b +c )=. ABCD —A 1B 1C 1D 1中,点F 是侧面CDD 1C 1的中心,若1AA y x ++=,求x -y 的值. 解:易求得0,2 1 =-∴==y x y x 变式训练1.在平行六面体1111D C B A ABCD -中,M 为AC 与BD 的交点,若=11B A a ,=11D A b , =A 1c ,则下列向量中与B 1相等的向量是 ( ) A .-2 1a +2 1b +c B .2 1a +2 1b +c C .2 1a -2 1b +c D .-2 1a -2 1b +c 解:A 例2.底面为正三角形的斜棱柱ABC -A 1B 1C 1中,D 为AC 的中点, 求证:AB 1∥平面C 1BD. 证明:记,,,1c AA b AC a AB ===则 A B C D A 1 B 1

高三数学复习专题平面向量

高三数学复习专题平面向量 一、考点透视 本章考试内容及要求: 平面向量的有关概念B级 平面向量的线性运算(即平面向量的加法与减法,实数与平面向量的积)C级 平面向量的数量积C级(老教材为D级) 向量的坐标表示C级 向量运算的坐标表示C级 平行向量及垂直向量的坐标关系C级 向量的度量计算C级 注: B水平:对所学数学知识有理性的认识,能用自已的语言进行叙述和解释,并能据此进行判断;知道它们的由来及其与其他知识之间的联系;知道它们的用途。对所学技能会进行独立的尝试性操作。 C水平:对所学数学知识有实质性的认识并能与已有知识建立联系,掌握其内容与形式的变化;有关技能已经形成,能用它们来解决简单的有关问题。 二、复习要求 1.理解向量、向量的模、相等向量、负向量、零向量、单位向量、平行向量等概念; 2.掌握向量的向量表示形式、几何表示形式和坐标表示形式; 3.掌握向量的加法、减法及实数与向量的乘积、数量积等运算的向量表示形式、几何表示形式和坐标表示形式; 4.能应用向量的数量积的有关知识求向量的模及两个向量的夹角,并能解决某些与垂直、平行有关简单几何问题。 概括地说,即理解向量有关概念,掌握向量基本形式(3种)及基本运算(4种),关注向量简单应用。 三、复习建议 向量是近代数学中的一个重要概念,它是沟通代数、几何与三角的一种工具。向量在数学和物理学中应用很广,在解析几何里应用更为直接,用向量方法特别便于研究空间里涉及直线和平面的各种问题。从数学发展史来看,在历史上很长一段时间,空间的向量结构并未被数学家所认识。直到19世纪末20世纪初,人们才把空间的性质与向量运算联系起来,使向量成为具有一套优良运算通性的数学体系。 向量是高中数学的必修内容,也是研究其它数学问题的重要工具,利用向量知识去研究几何问题中的垂直、平行关系,计算角度和距离问题将变得简单易行,其特点兼有几何的直观性、表述的简洁性和方法的一般性,因而它也是高考必考内容。每年的平面向量的高考,除了以小题形式考查一些简单的概念之外,还常与解析几何、三角等内容结合以解答题形式进行综合考查,试题的难度一般在中、低档题水平,复习时应重视向量基本知识的掌握和运用,难度不要拔高。

空间向量及其线性运算(教案)

课 题:空间向量及其线性运算 教学目标: 1.运用类比方法,经历向量及其运算由平面向空间推广的过程; 2.了解空间向量的概念,掌握空间向量的线性运算及其性质; 3.理解空间向量共线的充要条件 教学重点:空间向量的概念、空间向量的线性运算及其性质; 教学难点:空间向量的线性运算及其性质。 教学过程: 一、创设情景 1、蚂蚁爬行的问题引入为什么要研究空间向量. 2、平面向量的概念及其运算法则; 二、建构数学 1.空间向量的概念: 在空间,我们把具有大小和方向的量叫做向量注:⑴空间的一个平移就是一个向量 ⑵向量一般用有向线段表示同向等长的有向线段表示同一或相等的向量 ⑶空间的两个向量可用同一平面内的两条有向线段来表示 2.空间向量的运算 定义:与平面向量运算一样,空间向量的加法、减法与数乘向量运算如下(如图) b a AB OA OB +=+= b a -=-= )(R a ∈=λλ 运算律: ⑴加法交换律:a b b a +=+ ⑵加法结合律:)()(c b a c b a ++=++ ⑶数乘分配律:b a b a λλλ+=+)( 3.平行六面体: 平行四边形ABCD 平移向量a 到D C B A ''''的轨迹所形成的几何体,叫做平行六面体,并记作:ABCD -D C B A '''',它的六个面都是平行四边形,每个面的边叫做平行六面体的棱。 4.共线向量 与平面向量一样,如果表示空间向量的有向线段所在的直线互相平行或重合,则这些向 量叫做共线向量或平行向量.a 平行于b 记作b a //. 当我们说向量a 、b 共线(或a //b )时,表示a 、b 的有向线段所在的直线可能是同 一直线,也可能是平行直线. 5.共线向量定理: 共线向量定理:空间任意两个向量a 、b (b ≠0 ),a //b 的充要条件是存在实数λ,

空间向量及其运算练习题

空间向量及其运算练习题 一、选择题 1、在空间直角坐标系中,已知点P (x ,y ,z ),下列叙述中正确的个数是 ①点P 关于x 轴对称点的坐标是P 1(x ,-y ,z ) ②点P 关于yOz 平面对称点的坐标是P 2(x ,-y ,-z ) ③点P 关于y 轴对称点的坐标是P 3(x ,-y ,z ) ④点P 关于原点对称的点的坐标是P 4(-x ,-y ,-z ) A.0 B.1 C.2 D.3 2、点(2,3,4)关于xoz 平面的对称点为( ) A 、(2,3,-4) B 、(-2,3,4) C 、(2,-3,4) D 、(-2,-3,4) 3、在空间直角坐标系中,设z 为任意实数,相应的点(3,1,)P z 的集合确定的图形为 ( )A .点 B .直线 C .圆 D .平面 4、在平行六面体ABCD —A 1B 1C 1D 1中,M 为AC 与BD 的交点,若B A 1=a ,11D A =b , A A 1=c .则下列向量中与M B 1相等的向量是( ) A .c b a ++- 21 21 B . c b a ++21 21 C .c b a +-2 1 21 D .c b a +--2 1 21 5、在下列条件中,使M 与A 、B 、C 一定共面的是 ( ) A .OC O B OA OM --=2 B .O C OB OA OM 2 1 3151++= C .=++MC MB MA 0 D .=+++OC OB OA OM 0 5、已知平行六面体''' ' ABCD A B C D -中,AB=4,AD=3,' 5AA =,0 90BAD ∠=, ''060BAA DAA ∠=∠=,则'AC 等于 ( ) A .85 B .85 C .52 D .50 图

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