空间向量再立体几何中的应用(一)
考纲要求
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。
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。
基础知识梳理
1.用向量方法证明直线与直线平行、直线与平面平行、平面与平面平行
?????①设直线l1和l2的方向向量分别为v1和v2,则l1//l2或l1与l2重合?_____________.
??????②已知两个不共线向量v1,v2与平面?共面,直线l的一个方向向量为v,则l//?或l在?
内?__________________________________.
?????③已知两个不共线的向量v1,v2与平面?共面,则?//?或?与?重合?
__________________________________.
2.用向量运算证明两条直线垂直
?????设直线l1和l2的方向向量分别为v1和v2,则l1?l2?_____________.
3.用向量运算求两条直线所成的角
??????????设直线l1和l2的方向向量分别为v1和v2,直线l1和l2所成的角为?,则v1,v2与?的
关系是_____________,即cos??_____________.两条异面直线所成角的范围是_______.
4.用平面的法向量证明两个平面平行或垂直
?????设n1,n2分别是平面?,?的法向量,则?//?或?与?重合?_________________;????_____________?_____________.
5.直线与平面的夹角
(1)_________________________________________叫做斜线和平面所成的角,斜线和平面所成的角是斜线和这个平面内所有直线所成角中_____________.
(2)直线与平面所成角的范围是________________.
(3)若斜线与它在平面内射影的夹角为?1,此射影与平面内直线的夹角为?2,斜线与平面内该直线的夹角为?,则?,?1,?2之间的关系是_____________.
6.利用平面的法向量求直线和平面所成的角
???l与α所成的角为?,直线l的方向向量m,平面α的法向量为n,则sin?=CD?,?.
预习自测
1、以点A(4,1,9),B(10,?1,6),C(2,4,3)为顶点的三角形是( )
A、等腰直角三角形 B、等边三角形 C、直角三角形 D、无法判断 ??????2、已知a?(cos?,1,sin?),b?(sin?,1,cos?),则向量a?b与a?b的夹角是( )
A、90? B、60? C、30? D、0?
3、正方体ABCD?A1BC11D1中,BB1与平面ACD1所成角的余弦值为( )
A、
2 B
、 C、 D
、3333
4、在三棱柱ABC?A1B1C1中,各棱长相等,侧棱垂直于底面,点D是侧面BB1C1C的中心,则AD与平面BB1C1C所成角的大小是 ( )
A.30 B.45C.60 D.90 ????
??5、设a?(2,6,?3),则与a平行的单位向量的坐标为 .
????????6、已知AB??2,2,1?,AC??4,5,3?,求平面ABC的一个法向量.
课堂探究案
典型例题
考点1:利用向量证明平行与垂直问题
【典例1】如图,正方形ABCD和四边形ACEF所在的平面互相垂直,CE⊥AC,EF∥CE=EF=1.
(1)求证:AF∥平面BDE;
(2)求证:CF⊥平面BDE。
考点2 利用向量求两条异面直线所成的角
【典例2】【2012上海】如图,在四棱锥P?ABCD中,底面ABCD是矩形,PA?底面ABCD,E是PC的中点,已知AB?2,AD?22,PA?2,
求:(1)三角形PCD的面积;
(2)异面直线BC与AE所成的角的大小。
考点3:利用向量求直线与平面所成的角
CA?CB,AB?AA1,?BAA1?60?.【典例3】如图,三棱柱ABC?A1B1C1中,
(1)证明:AB?AC; 1
AB?CB?2,求直线AC(2)若平面ABC⊥平面AA1与平面BB1C1C所成角的正弦1B1B,
值.
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