高考数学复习点拨 垂直问题

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1、垂直问题立体几何引进了空间向量，逐步从传统的严密逻辑推理论证，转化到具有通法的向量运算来代替．通过坐标系的建立，把“定性”问题转化为“定量”问题来研究．例1已知正四棱，，点为中点，点为中点．证明：为与的公垂线．证明：如图1，在以为的原点的空间直角坐标系中，．　　由，，　　得．　　为与的公垂线．　　点评：把推理论证（）用向量运算（）来代替，减少了构造辅助图形，降低了思维量．　　例2　如图2，在四棱锥中，底面为矩形，侧棱底面，为的中点，在侧面内找一点，使面，并求出点到和的距离．　　解：如图2，在以为原点的空间直角坐标系中，．　　设．　　由面，得　　即　　．　　从而点到的距离分别为．点评：按照传统

2、方法，要构造三条辅助线，多解两个三角形，画图、看图以及计算都增加了难度．用空间向量的观点处理立体几何中的线面关系，把几何问题代数化，降低了难度．例3　如图3，在正方体中，为与的交点，为的中点，求证：平面平面．求证：要证明平面平面，只要证明平面内的一条直线垂直于平面中的两条相交直线即可，而从图中观察，证较容易成功．证明：设．则．而，，，，．，．又，平面．又平面，平面平面．点评：向量垂直于向量的充要条件是，据此可以证明直线与直线垂直，进而还可证明直线与平面垂直及两个平面垂直．在证明一对向量垂直时，往往用一组基底先表示这一对向量，再考虑它们的数量积是否为零．