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1、用向量坐标法求夹角与距离第1页,共18页,编辑于2022年,星期一已知:已知:则:则:当当时时一、复习向量的直角坐标运算:一、复习向量的直角坐标运算:第2页,共18页,编辑于2022年,星期一已知:已知:则:则:AB的中点的中点第3页,共18页,编辑于2022年,星期一二、讲解新知识:二、讲解新知识:第4页,共18页,编辑于2022年,星期一 求平面法向量的方法:待定系数法。求平面法向量的方法:待定系数法。平面平面的法向量:若的法向量:若 ,则,则 称叫做平面称叫做平面的法向量。的法向量。第5页,共18页,编辑于2022年,星期一棱长为棱长为4的正方体的正方体 中,中,点点E在线段在线段 上,
2、点上,点F在线段在线段 上,上,且且求求BE与与DF的夹角的夹角 解:解:方法方法1:在线段在线段AB上取中点上取中点G,则,则GE/DF,GEB为所求的角,为所求的角,GH在在GEB中:中:GB=2,GEB=arccos 第6页,共18页,编辑于2022年,星期一棱长为棱长为4的正方体的正方体 中,中,点点E在线段在线段 上,点上,点F在线段在线段 上,上,且且求求BE与与DF的夹角的夹角 xzy解:解:方法方法2:如图建立空间直角坐标系如图建立空间直角坐标系o-xyz,(分别以(分别以DA、DC、DD1为为x、y、z轴)轴)AB=4B(4,4,0),D(0,0,0),E(4,3,4),F(
3、0,1,4)第7页,共18页,编辑于2022年,星期一棱长为棱长为4的正方体的正方体 中,中,点点E在线段在线段 上,点上,点F在线段在线段 上,上,且且求求A到到EF的距离的距离d xzy解解A(4,0,0),E(4,3,4),F(0,1,4)第8页,共18页,编辑于2022年,星期一棱长为棱长为4的正方体的正方体 中,中,点点E在线段在线段 上,点上,点F在线段在线段 上,上,且且求求A到平面到平面BEF的距离的距离mxzy求求AF与平面与平面BEF的夹角的夹角。解解B(4,4,0),E(4,3,4),F(0,1,4)设平面设平面BEF的一个法向量为的一个法向量为 令令y=4得得 又又 由
4、由得得:又又 第9页,共18页,编辑于2022年,星期一已知:已知:ABC中,中,ACB=90,将,将ABC沿着平面沿着平面ABC的法向量平移到的法向量平移到 的位置,且的位置,且 ,D是是 的中点,的中点,E是是 的中点的中点 求求BD与与AE的夹角的夹角 F解:解:方法方法1:在线段在线段BC上取中点上取中点F,则,则ED/FB且且ED=FBAEF或其补角中最小的为所求的角,或其补角中最小的为所求的角,第10页,共18页,编辑于2022年,星期一已知:已知:ABC中,中,ACB=90,将,将ABC沿着平面沿着平面ABC的法向量平移到的法向量平移到 的位置,且的位置,且 ,D是是 的中点,的
5、中点,E是是 的中点的中点 xzy求求BD与与AE的夹角的夹角 方法方法2:如图建立空间直角坐标系如图建立空间直角坐标系o-xyz,(分别(分别以以CA、CB、CC1为为x、y、z轴)轴)A(3,0,0),B(0,3,0),C(0,0,0),D(1.5,1.5,1),E(1.5,0,1)第11页,共18页,编辑于2022年,星期一已知:已知:ABC中,中,ACB=90,将,将ABC沿着平面沿着平面ABC的法向量平移到的法向量平移到 的位置,且的位置,且 ,D是是 的中点,的中点,E是是 的中点的中点 xzy求求A到到BE的距离的距离d 解解A(3,0,0),B(0,3,0),E(1.5,0,1
6、)第12页,共18页,编辑于2022年,星期一已知:已知:ABC中,中,ACB=90,将,将ABC沿着平面沿着平面ABC的法向量平移到的法向量平移到 的位置,且的位置,且 ,D是是 的中点,的中点,E是是 的中点的中点 xzy求求A到平面到平面BDE的距离的距离 m解解DE/BC 平面平面BDE也就是平面也就是平面BCE,设平面设平面BCE的一个法向量为的一个法向量为 A(3,0,0),B(0,3,0),C(0,0,0),E(1.5,0,1)令令x=2得得 且第13页,共18页,编辑于2022年,星期一已知:已知:ABC中,中,ACB=90,将,将ABC沿着平面沿着平面ABC的法向量平移到的法
7、向量平移到 的位置,且的位置,且 ,D是是 的中点,的中点,E是是 的中点的中点 xzy求求AB与平面与平面BDE的夹角的夹角 解:由解:由得得:求求A到平面到平面BDE的距离的距离 m又又 第14页,共18页,编辑于2022年,星期一四、小结四、小结1、用用向量坐标法解题的步骤:、用用向量坐标法解题的步骤:建立建立o-xyz直角坐标系,直角坐标系,求相应求相应点的坐标,点的坐标,求相应向量的坐标,求相应向量的坐标,应用向量性质与公式求解或证明。应用向量性质与公式求解或证明。2、求异面直线、求异面直线AB与与CD的夹角的夹角:3、求点、求点A到直线到直线BC的距离的距离d:第15页,共18页,
8、编辑于2022年,星期一4、求点、求点P到平面到平面ABC的距离的距离d:求平面求平面ABC的一个法向量:的一个法向量:(方法:待定系数法)(方法:待定系数法)求求 (A是平面是平面ABC中的任一点),中的任一点),5、求、求AP与平面与平面ABC的夹角的夹角:由由4得:得:6、数学思想:、数学思想:立体图形平面化,立体图形平面化,几何问题代数化几何问题代数化 第16页,共18页,编辑于2022年,星期一六、作业(金榜第六、作业(金榜第49页第页第10(2)题)题)(用向量坐标法解曾解过的题目)(用向量坐标法解曾解过的题目)已知:棱长为已知:棱长为a的正方体的正方体 中,中,点点M是是 的中点,点的中点,点N是是 的中点。的中点。求求 到平面到平面CMN的距离的距离d求求 与平面与平面CMN的夹角的夹角。求求AM与与BN的夹角的夹角求求D到到MN的距离的距离m求求MD与与 的夹角的夹角第17页,共18页,编辑于2022年,星期一谢谢!谢谢!再见!再见!第18页,共18页,编辑于2022年,星期一