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立体几何中的向量方法 (2).docx

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文档介绍:立体几何中的向量方法
1.直线的方向向量和平面的法向量确实定
(1)直线的方向向量:l是空间一直线,A,B是直线l上任意两点,那么称为直线l的方向向量,和平行的任意非零向量也是直线l的方向向量.
(2)平面的法向量可利用方程组求出立体几何中的向量方法
1.直线的方向向量和平面的法向量确实定
(1)直线的方向向量:l是空间一直线,A,B是直线l上任意两点,那么称为直线l的方向向量,和平行的任意非零向量也是直线l的方向向量.
(2)平面的法向量可利用方程组求出:设a,b是平面α内两不共线向量,n为平面α的法向量,那么求法向量的方程组为
2.用向量证明空间中的平行关系
(1)设直线l1和l2的方向向量分别为ν1和ν2,那么l1∥l2(或l1和l2重合)⇔ν1∥ν2⇔v1=λν2.
(2)设直线l的方向向量为ν,和平面α共面的两个不共线向量ν1和ν2,那么l∥α或l⊂α⇔存在两个实数x,y,使ν=xν1+yν2.
(3)设直线l的方向向量为ν,平面α的法向量为u,那么l∥α或l⊂α⇔ν⊥u⇔u·ν=0.
(4)设平面α和β的法向量分别为u1,u2,那么α∥β⇔u1∥u2⇔u1=λu2.
3.用向量证明空间中的垂直关系
(1)设直线l1和l2的方向向量分别为ν1和ν2,那么
l1⊥l2⇔ν1⊥ν2⇔ν1·ν2=0.
(2)设直线l的方向向量为ν,平面α的法向量为u,那么l⊥α⇔ν∥u⇔v=λu.
(3)设平面α和β的法向量分别为u1和u2,那么α⊥β⇔u1⊥u2⇔u1·u2=0.
4.空间向量和空间角的关系
(1)设异面直线l1,l2的方向向量分别为m1,m2,那么l1和l2所成的角θ满足cos θ=__|cos<m1,m2〉|=.
(2)设直线l的方向向量和平面α的法向量分别为m,n,那么直线l和平面α所成角θ满足sin θ=|cos〈m,n〉|=.
(3)求二面角的大小
(ⅰ)如图①,AB,CD是二面角α-l-β的两个面内和棱l垂直的直线,那么二面角的大小θ=__〈,〉.
(ⅱ)如图②③,n1,n2 分别是二面角α-l-β的两个半平面α,β的法向量,那么二面角的大小θ满足|cos θ|=|cos〈n1,n2>|,二面角的平面角大小是向量n1和n2的夹角(或其补角).
5.点面距的求法
如图,设AB为平面α的一条斜线段,n为平面α的法向量,那么B到平面α的间隔 d=.
规律方法:
利用空间向量证明平行问题 
恰当建立坐标系,准确表示各点和相关向量的坐标,是运用向量法证明平行和垂直的关键。
证明直线和平面平行,只需证明直线的方向向量和平面的法向量的数量积为零,或证直线的方向向量和平面内的不共线的两个向量共面,或证直线的方向向量和平面内某直线的方向向量平行,然后说明直线在平面外即可,这样就把几何问题转化为向量运算。
 
利用空间向量证明垂直问题
(1)利用的线面垂直的关系构建空间直角坐标系,准确写出相关点的坐标,从而将几何问题转化为向量运算,其中灵敏建系是解题的关键.
(2)其一证明线线垂直,只需要证明两条直线的方向向量垂直;其二证明线面垂直,只需证明直线的方向向量和平面内不共线的两个向量垂直即可.当然也可证直线的方向向量和平面法向量平行.其三证明面面垂直:①证明两平