人教版新课标A选修2-13.2立体几何中的向量方法优秀课件ppt
展开1.会用直线的方向向量与平面的法向量表示空间直线、平面间的平行、垂直等位置关系.2.会用向量的有关知识证明线与线、线与面、面与面的垂直与平行.
[问题1] 在空间中给定一个定点A(一个石耳)和一个定方向(绳子方向),能确定这条直线在空间的位置吗?[提示1] 能.[问题2] 石墩夯实地面的过程中,石墩所在的直线和地面垂直吗?[提示2] 垂直.
1.直线的方向向量的定义直线的方向向量是指和这条直线____________的向量.2.平面的法向量的定义直线l⊥α,取直线l的____________,则a叫做平面α的法向量.
直线的方向向量与平面的法向量
空间中平行关系的向量表示
空间垂直关系的向量表示
对空间垂直关系的几点认识空间中的垂直关系包括线线垂直、线面垂直和面面垂直,这几种垂直关系是可以相互转化的,判定或证明垂直关系的方法主要是用判定定理或直线的方向向量、平面的法向量间的关系进行的.
1.若直线l的方向向量为a=(-1,0,2),平面α的法向量为n=(-2,0,4),则( )A.l∥α B.l⊥αC.l⊂αD.l与α斜交解析: ∵a=(-1,0,2),n=(-2,0,4),n=2a,∴n∥a,∴l⊥α.答案: B
3.已知平面α上两个不共线向量a=(2,3,1),b=(5,6,4),则平面α的一个法向量为________.
正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为2,E,F分别为棱A1D1,A1B1的中点,求平面EFBD的一个法向量.
(2)求平面法向量的常见类型①已知平面内三个点的坐标,求这三个点确定的平面的法向量;②一个几何体中存在线面垂直关系,在建立空间直角坐标系后,平面的垂线的方向向量即为平面的法向量;③在几何体中找到平面内已知点的坐标或找到与平面平行的向量,然后求平面的法向量.
1.已知平面α经过三点A(1,2,3),B(2,0,-1),C(3,-2,0),试求平面α的一个法向量.
如图所示,在长方体ABCD-A1B1C1D1中,AB=4,AD=3,AA1=2,P,Q,R,S分别是AA1,D1C1,AB,CC1的中点,证明:PQ∥RS.
用向量方法证明空间中的平行关系
2.在正方体ABCD-A1B1C1D1中,O是B1D1的中点,求证:B1C∥平面ODC1.
空间中垂直关系的证明方法(1)线线垂直:①可以证明两直线的方向向量的数量积为0.②可以证明两直线所成角为直角.(2)线面垂直:①根据判定定理转化为线线垂直.②证明直线的方向向量与平面的法向量平行.(3)面面垂直:①根据判定定理证明线面垂直.②证明两个平面的法向量垂直.
3.已知M,N,P分别是正方体ABCD-A1B1C1D1中的棱CC1,BC,CD的中点,求证:A1P⊥平面DMN.
◎已知u是平面α的法向量,a是直线l的方向向量,若u=(4,1,5),a=(2,-8,0),试判断l与α的位置关系.【错解】 ∵u·a=8-8=0,∴u⊥a,∴l∥α.【错因】 错解中忽视了直线与平面平行和向量与平面平行的不同.【正解】 ∵u·a=8-8=0,∴u⊥a,∴l∥α或l⊂α.
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