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文档简介
3.2立体几何中的向量方法(2)xxz----利用向量解决平行与垂直问题1、用空间向量解决立体几何问题的“三步曲”
(1)建立立体图形与空间向量的联系,用空间向量表示问题中涉及的点、直线、平面,把立体几何问题转化为向量问题;
(2)通过向量运算,研究点、直线、平面之间的位置关系以及它们之间距离和夹角等问题;(3)把向量的运算结果“翻译”成相应的几何意义。(化为向量问题)(进行向量运算)(回到图形问题)2、平行与垂直关系的向量表示(1)平行关系设直线l,m的方向向量分别为
,,平面,的法向量分别为,线线平行线面平行面面平行点击点击点击
(2)垂直关系设直线l,m的方向向量分别为
,,平面,的法向量分别为,线线垂直线面垂直面面垂直点击点击点击二、新课
(一)用向量处理平行问题(二)用向量处理垂直问题XYZ(一)用向量处理平行问题XYZ例3、如图,在直三棱柱-中,是棱的中点,求证:(二)用向量处理垂直问题证明:分别以所在直线为轴,轴,轴,建立空间直角坐标系图中相应点的坐标为:所以:所以:即,DACBBCDAFEXYZDACBBCDAFEXYZ例5正方体ABCD-A1B1C1D1中,E、F分别是BB1、CD的中点,求证:面AED⊥面A1FDzxyABCDFEA1B1C1D1
证明:以A为原点建立如图所示的的直角坐标系A-xyz,设正方体的棱长为2,则E(2,0,1),A1(0,0,2),F(1,2,0),D(0,2,0),于是设平面AED的法向量为n1=(x,y,z)得解之得取z=2得n1=(-1,0,2)同理可得平面A1FD的法向量为n2=(2,0,1)∵n1·n2=-2+0+2=0∴面AED⊥面A1FD练习:棱长都等于2的正三棱柱ABC-A1B1C1,D,E分别是AC,CC1的中点,求证:(I)A1E⊥平面DBC1;(II)AB1∥平面DBC1A1C1B1ACBEDzxy解:以D为原点,DA为x轴,DB为y轴建立空间直角坐标系D-xyz.则A(-1,0,0),B(0,,0),E(1,0,1),A1(-1,0,2),B1(0,,2),C1(1,0,2).设平面DBC1的法向量为n=(x,y,z),则解之得,取z=1得n=(-2,0,1)(I)=-n,从而A1E⊥平面DBC1(II),而
n=-2+0+2=0AB1
∥平面DBC1坐标法三、小结利用向量解决平行与垂直问题向量法:利用向量的概念技巧运算解决问题。坐标法:利用数及其运算解决问题。
两种方法经常结合起来使用。ABCD
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