资源描述:
《高中数学 第二章 空间向量与立体几何 4 用向量讨论垂直与平行(一)学案 北师大版选修2-1》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、4用向量讨论垂直与平行(一)学习目标 1.会用待定系数法求平面的法向量.2.能用向量法证明直线与直线、直线与平面、平面与平面的平行问题.知识点一 空间中平行关系的向量表示设直线l,m的方向向量分别为a,b,平面α,β的法向量分别为μ,v,则线线平行l∥m⇔________⇔a=kb(k∈R)线面平行l∥α⇔a⊥μ⇔__________面面平行α∥β⇔μ∥v⇔____________知识点二 利用空间向量处理平行问题思考 (1)设v1=(a1,b1,c1),v2=(a2,b2,c2)分别是直线l1,l2的方向向量.若直线l1∥l2,则向量v1,v2应满足什么关系.(2)
2、若已知平面外一直线的方向向量和平面的法向量,则这两向量满足哪些条件可说明直线与平面平行?(3)用向量法处理空间中两平面平行的关键是什么?梳理 利用空间向量解决平行问题时,第一,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;第二,通过向量的运算,研究平行问题;第三,把向量问题再转化成相应的立体几何问题,从而得出结论.类型一 求直线的方向向量、平面的法向量例1 如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为矩形,PA⊥平面ABCD,E为PD的中点.AB=AP=1,AD=,试建立恰当的空间直角坐标系,求平面ACE的一个法
3、向量.非常感谢上级领导对我的信任,这次安排我向股份公司述职,既是对我履行职责的监督,也是对我个人的关心和爱护,更是对**百联东方商厦有限公司工作的高度重视和支持。引申探究若本例条件不变,试求直线PC的一个方向向量和平面PCD的一个法向量. 反思与感悟 利用待定系数法求平面法向量的步骤(1)设向量:设平面的法向量为n=(x,y,z).(2)选向量:在平面内选取两个不共线向量,.(3)列方程组:由列出方程组.(4)解方程组:(5)赋非零值:取其中一个为非零值(常取±1).(6)得结论:得到平面的一个法向量.跟踪训练1 如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是矩形.平面
4、PAB⊥平面ABCD,△PAB是边长为1的正三角形,ABCD是菱形.∠ABC=60°,E是PC的中点,F是AB的中点,试建立恰当的空间直角坐标系,求平面DEF的法向量.类型二 利用空间向量证明平行问题例2 已知正方体ABCD—A1B1C1D1的棱长为2,E、F分别是BB1、DD1的中点,求证:(1)FC1∥平面ADE;(2)平面ADE∥平面B1C1F.非常感谢上级领导对我的信任,这次安排我向股份公司述职,既是对我履行职责的监督,也是对我个人的关心和爱护,更是对**百联东方商厦有限公司工作的高度重视和支持。反思与感悟 利用向量证明平行问题,可以先建立空间直角坐标系,求出
5、直线的方向向量和平面的法向量,然后根据向量之间的关系证明平行问题.跟踪训练2 如图,在四棱锥P—ABCD中,PA⊥平面ABCD,PB与底面所成的角为45°,底面ABCD为直角梯形,∠ABC=∠BAD=90°,PA=BC=AD=1,问在棱PD上是否存在一点E,使CE∥平面PAB?若存在,求出E点的位置;若不存在,请说明理由.1.若A(-1,0,1),B(1,4,7)在直线l上,则直线l的一个方向向量为( )A.(1,2,3)B.(1,3,2)C.(2,1,3)D.(3,2,1)2.已知直线l1的方向向量为a=(2,-3,5),直线l2的方向向量为b=(-4,x,y),
6、若l1∥l2,则x,y的值分别是( )A.6和-10B.-6和10C.-6和-10D.6和103.若μ=(2,-3,1)是平面α的一个法向量,则下列向量中能作为平面α的法向量的是( )A.(0,-3,1)B.(2,0,1)C.(-2,-3,1)D.(-2,3,-1)4.若直线l∥α,且l的方向向量为(2,m,1),平面α的法向量为,则m为( )A.-4B.-6C.-8D.85.在正方体ABCD—A1B1C1D1中,平面ACD1的一个法向量为________.1.应用向量法证明线面平行问题的方法(1)证明直线的方向向量与平面的法向量垂直.非常感谢上级领导对我的信任
7、,这次安排我向股份公司述职,既是对我履行职责的监督,也是对我个人的关心和爱护,更是对**百联东方商厦有限公司工作的高度重视和支持。(2)证明直线的方向向量与平面内的某一直线的方向向量共线.(3)证明直线的方向向量可用平面内的任两个不共线的向量表示.即用平面向量基本定理证明线面平行.2.证明面面平行的方法设平面α的法向量为n1=(a1,b1,c1),平面β的法向量为n2=(a2,b2,c2),则α∥β⇔n1∥n2⇔(a1,b1,c1)=k(a2,b2,c2)(k∈R).提醒:完成作业 第二章 §4(一)非常感谢上级领导对我的信任,这次安排我向股份公司述