课件31张PPT。3.2.2 平面的法向量与平面的向量表示第三章 空间向量与立体几何启动思维在正方体ABCD-A1B1C1D1中.
(1)棱AB,DC,D1C1,A1B1之间的位置关系是什么?
它们的方向向量之间又有什么关系?
(2)棱A1B1,B1C1,C1D1,D1A1与平面ABCD有什么样的位置关系?
它们的方向向量与平面ABCD的法向量之间又有什么关系?
(3)平面ABCD和平面A1B1C1D1的位置关系是什么?
它们的法向量之间又有什么关系?走进教材1.空间中平行关系的向量表示??走进教材2.空间垂直关系的向量表示 ??自主练习?D自主练习2.设平面α的法向量为(1,2,-2),平面β的法向量为(-2,-4,k),
若α∥β,则k=( )
A.2 B.-4
C.4 D.-2C自主练习?B自主练习?B自主练习???4典例导航?题型一:由方向向量、法向量判断线、面关系典例导航?解:典例导航?典例导航?解:变式训练??变式训练??典例导航题型二:求平面的法向量例2 已知平面α经过三点A(1,2,3),B(2,0,-1),C(3,-2,0),
试求平面α的一个法向量.??解:变式训练2.正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F分别是BB1,CD的中点,
分别求平面AED与平面A1FD1的法向量.D1DABCA1B1C1zyxEF?变式训练设m=(x1,y1,z1),n=(x2,y2,z2),分别是平面AED,A1FD1的法向量,????由又由?2x1=0,
2x1+2y1+z1=0,?2x2=0,
y2-2z2=0,典例导航题型三:利用空间向量证明平行问题例3 在正方体ABCD-A1B1C1D1中,求证:平面A1BD∥平面CB1D1.D1DABCA1B1C1zyx?证明:?变式训练3.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.D1DABCA1B1C1zyx?EF变式训练??典例导航题型四:向量法证明线面垂直例4 如图所示,正方体ABCD-A1B1C1D1中,M、N分别为AB、B1C的中点.
试用向量法判断MN与平面A1BD的位置关系.D1DABCA1B1C1zyxMN?证明:典例导航?变式训练4.如图所示,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F分别是B1B、DC的中点,
求证:AE⊥平面A1D1F.D1DABCA1B1C1zyxFE?变式训练?典例导航题型五:向量法证明面面垂直?DA1AB1BCC1zyx?证明:典例导航??变式训练5.在直三棱柱ABC-A1B1C1中,AB⊥BC,|AB|=|BC|=2,|BB1|=1,
E为BB1的中点,求证:平面AEC1⊥平面AA1C1C.EA1AB1BCC1zyx?变式训练?归纳小结利用直线的方向向量与平面的法向量判断直线与直线、
直线与平面、平面与平面的位置关系是直线的方向向量
与平面的法向量的基本应用,解决此类问题时需注意以下几点:
(1)能熟练的判断两向量的共线与垂直;
(2)搞清直线的方向向量,平面的法向量和直线、平面位置关系
之间的内在联系;
(3)将向量问题转化为几何问题时的等价性.课件26张PPT。3.2.2 平面的法向量与平面的向量表示第三章 空间向量与立体几何引入课题上一节,我们把向量从平面推广到空间,
并利用空间向量解决了一些立体几何问题.
本节我们进一步学习立体几何中的向量方法.
立体几何研究的基本对象是点、直线、平面
以及由它们组成的空间图形.
为了用空间向量解决立体几何问题,
首先必须把点、直线、平面的位置用向量表示出来.知识点一:平面的法向量给一个定点和一个定方向(向量),
能确定一个平面在空间的位置吗??α?A?知识点二:求平面的法向量一个平面有多少个法向量?
它们是什么关系?
如何求平面的一个法向量?α?????两个方程
三个未知数非零向量???知识点二:向量与平行?????a1a2+b1b2+c1c2=0知识点三:向量与垂直??αl?????a1a2+b1b2+c1c2=0αβ??典例分析?解:?典例分析?解:?跟踪训练?跟踪训练?典例分析?DBACzyxS解:?典例分析?跟踪训练2.已知点A(a,0,0)、B(0,b,0)、C(0,0,c),求平面ABC的一个法向量.?典例分析例3 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.D1DABCA1B1C1zyx?证明:EF典例分析??跟踪训练3.如图所示,正方体ABCD-A1B1C1D1中,M,N,E,F分别是棱A1B1,A1D1,B1C1,C1D1的中点.
求证:平面AMN∥平面EFDB.D1DABCA1B1C1zyxNMFE?跟踪训练?∴则??∴y1=-x1=-2z1,取z1=1,
∴平面AMN的一个法向量为m=(2,-2,1),?典例分析例4 如图所示,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,O为AC与BD的交点,
G为CC1的中点,求证:A1O⊥平面GBD.D1DABCA1B1C1zyxGO?证明:典例分析?跟踪训练4.如图所示,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E、F分别是BB1、D1B1的中点.
求证:EF⊥平面B1AC.D1DABCA1B1C1zyxFE?跟踪训练??典例分析例5 在四面体ABCD中,AB⊥平面BCD,BC=CD,∠BCD=90°,
∠ADB=30°,E、F分别是AC、AD的中点,
求证:平面BEF⊥平面ABC.DBCAEFxyz证明:典例分析?跟踪训练5.在正三棱锥P-ABC中,三条侧棱两两互相垂直,G是△PAB的重心,
E、F分别为BC、PB上的点,且BE∶EC=PF∶FB=1∶2.
求证:平面GEF⊥平面PBC;FCGEPBAzyx证明:如图,建立空间直角坐标系.
令PA=PB=PC=3,
则A(3,0,0)、B(0,3,0)、C(0,0,3)、
E(0,2,1)、F(0,1,0)、G(1,1,0),
P(0,0,0).跟踪训练?归纳小结向量法解决几何问题的步骤
(1)建立空间图形与空间向量的关系,把几何问题转化为向量问题.
(2)进行向量的加减、数乘、数量积运算,得出向量运算的结果.
(3)把向量运算的结果转化为相应的几何问题的结果.