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时间:2018-12-21
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1、实用标准文案第一讲:空间几何中的向量方法---------坐标运算与法向量一、空间向量的坐标运算1.若,,则(1);(2);(3);(4);(5);(6);(7);(8).例1已知求的坐标.2.若则练习1:已知PA垂直于正方形ABCD所在的平面,M、N分别是AB,PC的中点,且PA=AD=1,求向量的坐标.二、空间直角坐标系中平面法向量的求法1、方程法利用直线与平面垂直的判定定理构造三元一次方程组,由于有三个未知数,两个方程,要设定一个变量的值才能求解,这是一种基本的方法,容易接受,但运算稍繁,要使法向量
2、简洁,设值可灵活,法向量有无数个,他们是共线向量,取一个就可以。例1已知求平面ABC的法向量。解:设,则由得即不妨设,得,取精彩文档实用标准文案2.矢量积公式其中行列式法向量取与向量共线的即可。用这一方法解答例1,先把平面内的两个向量坐标对齐写蒙住第一列,把后两列看成一个二阶行列式,计算就是向量的坐标,蒙住第二列,把前后两列看成一个二阶行列式,计算,作为的坐标,蒙住第三列,把前两列看成一个二阶行列式,计算作为坐标,所以,可以取,它与前面方程法求得的是共线向量。优点:操作步骤清晰,容易记住,开始觉得不习惯,
3、多练几次后,速度快、结果准。例1已知,,,试求平面ABC的一个法向量.练习:已知平面经过三点试求平面的一个法向量.精彩文档实用标准文案第二讲:立体几何的向量方法-------平行与垂直一、平行设直线的方向向量分别为,平面的法向量分别为,则(1)线线平行:__________________________;(2)线面平行:__________________________;(3)面面平行:__________________________;例1:四棱锥,底面是正方形,底面,,是PC的中点,求证:.二、
4、垂直1、线线垂直设直线的方向向量分别为,设直线的方向向量分别为,则______________________________________2、线面垂直设直线的方向向量分别为,设平面的法向量分别为,则_________________________3、面面垂直设平面的法向量分别为,设平面的法向量分别为,则______________________________________(一)证明线线垂直例2:已知正三棱柱的各棱长都为1,M是底面上BC边上的中点,N是侧棱上的点,且,求证:.变式1:已知正三棱
5、柱的各棱长都为1,若侧棱的中点D,求证:.(二)证明线面垂直精彩文档实用标准文案例2:如图所示,在正方体中,O为AC与BD的交点,G为的中点,求证:.变式训练2:如图所示,在正方体中,(三)证明面面垂直例3:在四面体ABCD中,AC、AD的中点,求证:平面.变式训练3:在正棱锥P-ABC中,三条側棱两两互相垂直,G是三角形PAB的重心,E、F分别是BC、PB上的点,且BE:FB=1:2,求证:平面.精彩文档实用标准文案第三讲:立体几何的向量方法---角度一、空间向量三种角的向量求解方法1、异面直线所成的角
6、:设异面直线的方向向量分别为和,则与夹角满足____________,其中的范围是______________.2、线面角:设直线的方向向量为和平面的法向量为,则直线与平面的夹角满足__________________,其中的范围是______________.3、二面角:设平面的法向量为,设平面的法向量为,则平面与平面所成二面角满足__________________,其中的范围是______________.二、典型例题例1:在中,,现将沿着平面的法向量平移到的位置,已知,取、的中点、,求与所成角的余
7、弦值.练习1:正方体的棱长为1,求与面所成角的余弦值.例3.在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是正方形,侧棱PD,PD=DC,E是PC的中点,作求二面角C-PB-D的大小.精彩文档实用标准文案练习2:在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为平行四边形,,(1)证明:(2)若PD=AD,求二面角A-PB-C的余弦值.练习3:在四棱锥P-ABCD,底面ABCD为矩形,分别是AD,PC的中点.(1)证明:(2)求平面BEF与平面BAP的夹角大小.精彩文档实用标准文案第四讲:立体几何的向量方法---距离(1)点面
8、距离的向量公式平面的法向量为,点P是平面外的一点,点A为平面内的一点,则点P到平面的距离等于__________________;(2)线面、面面距离的向量公式平面直线,平面的方向量为,,平面与直线间的距离就是在向量方向射影的绝对值,即__________________;(3)异面直线的距离向量公式设向量与异面直线都垂直,,则两异面直线间的距离就是在向量方向射影的绝对值,即__________________.例1:正方形A
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