note/知识图谱/教科书-数学/all-back/method-选择性必修第一章-空间向量与立体几何.json
2025-11-19 10:16:05 +08:00

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{
"method_list": [
{
"编号": "M1-1-1-01",
"名称": "空间向量加减法运算",
"类型": "解题方法",
"适用场景": {
"问题类型": "空间向量的线性运算",
"识别特征": "空间向量加法或减法运算",
"典型形式": "向量加法OA + OB = OC向量减法OA - OB = BA"
},
"方法步骤": [
{
"步骤序号": 1,
"步骤描述": "将向量平移到同一起点",
"注意事项": "利用向量可以自由平移的性质"
},
{
"步骤序号": 2,
"步骤描述": "应用三角形法则或平行四边形法则",
"注意事项": "减法可转化为加负向量"
},
{
"步骤序号": 3,
"步骤描述": "化简运算结果",
"注意事项": "注意向量方向和大小"
}
],
"数学思想": ["几何直观", "向量自由平移"],
"解题策略": "将空间向量运算转化为平面向量运算",
"支撑知识点": [
"K1-1-1-08 空间向量的线性运算"
],
"典型例题": ["T1-1-1-P01"],
"常见错误": [
{
"错误描述": "忽略向量的方向性",
"原因": "对向量概念理解不清",
"正确做法": "严格按照向量法则进行运算"
}
],
"难度等级": 1,
"教材位置": "必修1 P8"
},
{
"编号": "M1-1-1-02",
"名称": "空间向量数乘运算",
"类型": "计算技巧",
"适用场景": {
"问题类型": "空间向量的数乘运算",
"识别特征": "向量与实数的乘法运算",
"典型形式": "λa其中λ为实数a为向量"
},
"方法步骤": [
{
"步骤序号": 1,
"步骤描述": "确定数乘系数和原向量",
"注意事项": "注意系数的正负号"
},
{
"步骤序号": 2,
"步骤描述": "计算数乘后的向量长度",
"注意事项": "长度为|λ|·|a|"
},
{
"步骤序号": 3,
"步骤描述": "确定向量方向",
"注意事项": "λ>0时方向相同λ<0时方向相反λ=0时为零向量"
}
],
"数学思想": ["数形结合"],
"解题策略": "利用数乘运算进行向量伸缩和反向",
"支撑知识点": [
"K1-1-1-08 空间向量的线性运算"
],
"典型例题": ["T1-1-1-P01"],
"常见错误": [
{
"错误描述": "混淆数乘系数的符号与向量方向的关系",
"原因": "对数乘的几何意义理解不清",
"正确做法": "明确正数同向,负数反向,零数为零向量"
}
],
"难度等级": 1,
"教材位置": "必修1 P8-9"
},
{
"编号": "M1-1-1-03",
"名称": "空间向量共线判断法",
"类型": "解题方法",
"适用场景": {
"问题类型": "判断两个空间向量是否共线",
"识别特征": "判断向量a与b的平行关系",
"典型形式": "证明a//b或a不平行于b"
},
"方法步骤": [
{
"步骤序号": 1,
"步骤描述": "检查其中一个向量是否为零向量",
"注意事项": "零向量与任意向量平行"
},
{
"步骤序号": 2,
"步骤描述": "寻找实数λ使得a = λb",
"注意事项": "需要找到具体的λ值或证明存在性"
},
{
"步骤序号": 3,
"步骤描述": "得出结论",
"注意事项": "若存在λ使a = λb则共线否则不共线"
}
],
"数学思想": ["向量共线定理"],
"解题策略": "利用共线向量定理的代数判别方法",
"支撑知识点": [
"K1-1-1-10 空间向量共线的充要条件"
],
"典型例题": ["T1-1-1-E01"],
"常见错误": [
{
"错误描述": "忽略零向量的特殊情况",
"原因": "对零向量的性质掌握不清",
"正确做法": "始终检查零向量情况"
}
],
"难度等级": 2,
"教材位置": "必修1 P10"
},
{
"编号": "M1-1-1-04",
"名称": "空间向量共面判断法",
"类型": "解题方法",
"适用场景": {
"问题类型": "判断三个空间向量是否共面",
"识别特征": "判断向量p与向量a、b的共面关系",
"典型形式": "证明存在唯一实数对(x,y)使p = xa + yb"
},
"方法步骤": [
{
"步骤序号": 1,
"步骤描述": "检查两个向量是否共线",
"注意事项": "若a、b共线则任意向量都与它们共面"
},
{
"步骤序号": 2,
"步骤描述": "寻找实数对(x,y)使得p = xa + yb",
"注意事项": "需要解线性方程组"
},
{
"步骤序号": 3,
"步骤描述": "验证唯一性",
"注意事项": "当a、b不共线时表示是唯一的"
}
],
"数学思想": ["线性组合", "空间分解"],
"解题策略": "利用向量共面的充要条件进行判断",
"支撑知识点": [
"K1-1-1-13 向量共面的充要条件"
],
"典型例题": ["T1-1-1-E01"],
"常见错误": [
{
"错误描述": "混淆共面与共线的概念",
"原因": "对空间向量关系理解不清",
"正确做法": "区分共线(平行关系)和共面(在同一平面内)"
}
],
"难度等级": 3,
"教材位置": "必修1 P12"
},
{
"编号": "M1-1-2-01",
"名称": "空间向量数量积计算法",
"类型": "计算技巧",
"适用场景": {
"问题类型": "计算两个空间向量的数量积",
"识别特征": "需要计算a·b的值",
"典型形式": "已知|a|、|b|和夹角,求数量积"
},
"方法步骤": [
{
"步骤序号": 1,
"步骤描述": "确定向量的模长",
"注意事项": "计算|a|和|b|的值"
},
{
"步骤序号": 2,
"步骤描述": "确定两向量的夹角",
"注意事项": "夹角范围是[0,π]"
},
{
"步骤序号": 3,
"步骤描述": "应用数量积公式计算",
"注意事项": "a·b = |a||b|cos<a,b>"
}
],
"数学思想": ["投影思想", "数形结合"],
"解题策略": "利用数量积的几何意义进行计算",
"支撑知识点": [
"K1-1-2-02 空间向量的数量积"
],
"典型例题": ["T1-1-2-E02"],
"常见错误": [
{
"错误描述": "混淆数量积与向量加减法的运算性质",
"原因": "对向量运算律理解不清",
"正确做法": "注意数量积不满足结合律"
}
],
"难度等级": 2,
"教材位置": "必修1 P12"
},
{
"编号": "M1-1-2-02",
"名称": "向量垂直判断法",
"类型": "解题方法",
"适用场景": {
"问题类型": "判断两个空间向量是否垂直",
"识别特征": "判断a⊥b或证明垂直关系",
"典型形式": "通过数量积为零判断垂直"
},
"方法步骤": [
{
"步骤序号": 1,
"步骤描述": "检查是否有零向量",
"注意事项": "零向量与任意向量垂直,但通常不考虑这种情况"
},
{
"步骤序号": 2,
"步骤描述": "计算两向量的数量积",
"注意事项": "a·b = 0是充要条件"
},
{
"步骤序号": 3,
"步骤描述": "得出垂直结论",
"注意事项": "数量积为零则垂直,垂直则数量积为零"
}
],
"数学思想": ["代数判别几何"],
"解题策略": "将几何垂直关系转化为代数运算",
"支撑知识点": [
"K1-1-2-03 向量垂直的充要条件"
],
"典型例题": ["T1-1-2-E03"],
"常见错误": [
{
"错误描述": "忽略零向量的特殊处理",
"原因": "对零向量性质理解不完整",
"正确做法": "明确非零向量的垂直判断条件"
}
],
"难度等级": 2,
"教材位置": "必修1 P12"
},
{
"编号": "M1-1-2-03",
"名称": "向量夹角求解法",
"类型": "解题方法",
"适用场景": {
"问题类型": "求两个空间向量的夹角",
"识别特征": "需要计算<a,b>的大小",
"典型形式": "已知向量坐标或模长,求夹角"
},
"方法步骤": [
{
"步骤序号": 1,
"步骤描述": "计算两向量的数量积",
"注意事项": "a·b = |a||b|cosθ"
},
{
"": 2,
"": "",
"": "|a| = (a·a)|b| = (b·b)"
},
{
"": 3,
"": "",
"": "cosθ = (a·b)/(|a||b|)θ[0,π]"
}
],
"": [""],
"": "",
"": [
"K1-1-2-01 ",
"K1-1-2-02 "
],
"": ["T1-1-2-P01"],
"": [
{
"": "线",
"": "",
"": "[0,π]线(0,π/2]"
}
],
"": 3,
"": "1 P13"
},
{
"": "M1-2-1-01",
"": "",
"": "",
"": {
"": "",
"": "线",
"": "{a,b,c}p = xa + yb + zc"
},
"": [
{
"": 1,
"": "",
"": ""
},
{
"": 2,
"": "线",
"": "x,y,z"
},
{
"": 3,
"": "",
"": "线(x,y,z)"
}
],
"": ["线", ""],
"": "",
"": [
"K1-2-1-01 "
],
"": ["T1-2-1-E01"],
"": [
{
"": "",
"": "",
"": ""
}
],
"": 3,
"": "1 P16-17"
},
{
"": "M1-3-1-01",
"": "",
"": "",
"": {
"": "",
"": "",
"": "a=(x,y,z)b=(x,y,z)"
},
"": [
{
"": 1,
"": "",
"": ""
},
{
"": 2,
"": "",
"": ""
},
{
"": 3,
"": "",
"": ""
}
],
"": ["", ""],
"": "",
"": [
"K1-3-1-02 "
],
"": ["T1-3-1-P01"],
"": [
{
"": "",
"": "",
"": ""
}
],
"": 2,
"": "1 P24-25"
},
{
"": "M1-3-1-02",
"": "",
"": "",
"": {
"": "",
"": "",
"": "P(x,y,z)P(x,y,z)PP"
},
"": [
{
"": 1,
"": "",
"": ""
},
{
"": 2,
"": "",
"": "Δx=x-xΔy=y-yΔz=z-z"
},
{
"": 3,
"": "",
"": " = [(x-x)² + (y-y)² + (z-z)²]"
}
],
"": [""],
"": "",
"": [
"K1-3-1-03 "
],
"": ["T1-3-1-E02"],
"": [
{
"": "",
"": "",
"": ""
}
],
"": 2,
"": "1 P26"
},
{
"": "M1-4-1-01",
"": "线",
"": "",
"": {
"": "线",
"": "线",
"": "线lAulP"
},
"": [
{
"": 1,
"": "线",
"": ""
},
{
"": 2,
"": "",
"": "OP = OA + tutR"
},
{
"": 3,
"": "",
"": "线线"
}
],
"": [""],
"": "线",
"": [
"K1-4-1-01 线"
],
"": ["T1-4-1-E01"],
"": [
{
"": "",
"": "线",
"": "t"
}
],
"": 3,
"": "1 P31-32"
},
{
"": "M1-4-1-02",
"": "",
"": "",
"": {
"": "",
"": "",
"": "ABCP"
},
"": [
{
"": 1,
"": "",
"": "线"
},
{
"": 2,
"": "",
"": "OP = OA + xAB + yAC"
},
{
"": 3,
"": "",
"": "P(x,y)"
}
],
"": ["", ""],
"": "",
"": [
"K1-4-1-01 线"
],
"": ["T1-4-1-E02"],
"": [
{
"": "线",
"": "",
"": "线"
}
],
"": 3,
"": "1 P32-33"
},
{
"": "M1-4-1-03",
"": "",
"": "",
"": {
"": "",
"": "",
"": ""
},
"": [
{
"": 1,
"": "线",
"": ""
},
{
"": 2,
"": "",
"": "n=(x,y,z)n·a=0n·b=0"
},
{
"": 3,
"": "线",
"": ""
}
],
"": ["", "线"],
"": "",
"": [
"K1-4-1-01 "
],
"": ["T1-4-1-E03"],
"": [
{
"": "",
"": "线",
"": ""
}
],
"": 3,
"": "1 P33"
},
{
"": "M1-4-2-01",
"": "线",
"": "",
"": {
"": "线",
"": "线",
"": "P线lluA"
},
"": [
{
"": 1,
"": "线",
"": ""
},
{
"": 2,
"": "线",
"": "AP"
},
{
"": 3,
"": "",
"": " = (|AP|² - (AP·u)²)"
}
],
"": ["", ""],
"": "",
"": [
"K1-4-2-01 线"
],
"": ["T1-4-2-E01"],
"": [
{
"": "",
"": "",
"": ""
}
],
"": 4,
"": "1 P38"
},
{
"": "M1-4-2-02",
"": "",
"": "",
"": {
"": "",
"": "",
"": "PααnA"
},
"": [
{
"": 1,
"": "",
"": ""
},
{
"": 2,
"": "",
"": "AP"
},
{
"": 3,
"": "",
"": " = |AP·n|/|n|"
}
],
"": [""],
"": "",
"": [
"K1-4-2-01 "
],
"": ["T1-4-2-E02"],
"": [
{
"": "",
"": "",
"": ""
}
],
"": 3,
"": "1 P39"
},
{
"": "M1-4-2-03",
"": "线",
"": "",
"": {
"": "线",
"": "线",
"": "线lluu"
},
"": [
{
"": 1,
"": "线",
"": ""
},
{
"": 2,
"": "",
"": "cosθ = |u·u|/(|u||u|)"
},
{
"": 3,
"": "",
"": "线(0,π/2]"
}
],
"": [""],
"": "线",
"": [
"K1-4-2-02 线线"
],
"": ["T1-4-2-E03"],
"": [
{
"": "",
"": "线",
"": "线"
}
],
"": 3,
"": "1 P41"
},
{
"": "M1-4-2-04",
"": "线",
"": "",
"": {
"": "线",
"": "线",
"": "线lαluαn"
},
"": [
{
"": 1,
"": "线",
"": ""
},
{
"": 2,
"": "",
"": "cos<u,n> = (u·n)/(|u||n|)"
},
{
"": 3,
"": "线",
"": "θsinθ = |cos<u,n>|"
}
],
"": ["", ""],
"": "线线线",
"": [
"K1-4-2-02 线"
],
"": ["T1-4-2-E04"],
"": [
{
"": "sincos",
"": "",
"": "线线"
}
],
"": 4,
"": "1 P42"
},
{
"": "M1-4-2-05",
"": "",
"": "",
"": {
"": "",
"": "",
"": "αβnn"
},
"": [
{
"": 1,
"": "",
"": ""
},
{
"": 2,
"": "",
"": "cosθ = |n·n|/(|n||n|)"
},
{
"": 3,
"": "",
"": ""
}
],
"": [""],
"": "",
"": [
"K1-4-2-02 "
],
"": ["T1-4-2-E05"],
"": [
{
"": "",
"": "",
"": "[0,π/2]"
}
],
"": 4,
"": "1 P43"
}
]
}