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1、3.2立体几何中的向量方法-利用向量解决平行与垂直问题利用向量解决平行与垂直问题 你能用直线的你能用直线的方向向量方向向量表示空间两直线平行、垂直的表示空间两直线平行、垂直的位置关系吗?位置关系吗? 你能用平面的你能用平面的法向量法向量表示空间两平面平行、垂直的位表示空间两平面平行、垂直的位置关系吗?置关系吗?lmabml /baba / lua /l0 uaua u v /vuvu /lamb ml0 baba l uuaua /la u v 0 vuvu巩固性训练1、设平面、设平面 的法向量为的法向量为(1,2,-2),平面平面 的法向量为的法向量为(-2,-4,k),若若 ,则,则k=
2、;若;若 则则 k= 。2、已知、已知 ,且,且 的方向向量为的方向向量为(2,m,1),平面,平面的法向量为的法向量为(1,1/2,2),则则m= .3、若、若 的方向向量为的方向向量为(2,1,m),平面平面 的法向量为的法向量为(1,1/2,2),且且 ,则,则m= ./llll4-5-84例例1.如图如图,两个全等的正方形两个全等的正方形ABCD和和ABEF所在平所在平面交于面交于AB,AM=FN,求证:求证:MN/面面BCE.ABCDEFMNG例例1.如图如图,两个全等的正方形两个全等的正方形ABCD和和ABEF所在平面交所在平面交于于AB,AM=FN, 求证:求证:MN/面面BCE
3、.ABCDEFMNMN/面面BCE例例2:如图,在四棱锥如图,在四棱锥P-ABCD中,底面中,底面ABCD是正方形,侧棱是正方形,侧棱PD底面底面ABCD,PD=DC,E是是PC的中点,作的中点,作EFPB交交PB于点于点F.(1)求证:求证:PA/平面平面EDB(2)求证:求证:PB平面平面EFDABCDP PE EF F解:如图所示建立空间直角坐标系,解:如图所示建立空间直角坐标系,点点D为坐标原点,设为坐标原点,设DC=11 1(1,0,0),(0,0,1),(0,)2 2APE依依题题意意得得)021,21(,的坐标为故点是此正方形的中心,所以点是正方形,因为底面GGABCD)21,0
4、,21(),1,0, 1(EGPA且EGPAEGPA/2,即所以,EGEDBPAEDB而平面且平面EDBPA平面所以,/G G(1)证明:连结证明:连结AC,AC交交BD于点于点G,连结连结EGZ ZX XY YABCDP PE EF FXYZG) 1, 1 , 1 (),0 , 1 , 1 (2PBB)证明:依题意得(1 1(0, ),2 2110022DEPB DE 又故DEPB 所以,EDEEFPBEF且由已知EFDPB平面所以例例2:如图,在四棱锥如图,在四棱锥P-ABCD中,底面中,底面ABCD是正方形,侧棱是正方形,侧棱PD底面底面ABCD,PD=DC,E是是PC的中点,作的中点,
5、作EFPB交交PB于点于点F.(2)求证:求证:PB平面平面EFD: ,.ABCD A B C DCC BDA FBDE练习4 在正方体中.E,F分别是的中点.求证:平面FEXYZ,DA DC DDxyz 证明:如图,以D为原点,分别为 轴, 轴, 轴建立空间直角坐标系,设正方体的棱长为1.22 2AA(1,0,0),B(1,1,0),(1,0,1),11 1E(0,1,),F(, ,0)1 11(, 1),(1,1,0),(0,1, )2 22A FDBDE 11(,1)(1,1, 0)0,22111(,1)(0,1,)0222A FDBA FDE, ,.AF DB AF DEDB DE DAFBDE 又平 面小结小结作业作业:FE证明2:设正方体的棱长为1.22111222121122111102222A FA AADABA AADABDBABADBEBCCCA FDBA AADABABADABADA F 221122111102222BEA AADABABADBCAA , ,.AF DB AF DEDB DE DAFBDE 又平 面: ,.ABCD A B C DCC BDA FBDE练习4 在正方体中.E,F分别是的中点.求证:平面