立体几何中的向量方法三

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§3.2立体几何中的向量方法(第三课时)

制卷人:王张建

学习目标:

(1) 会根据已知条件建立适当的空间直角坐标系;

(2) 会坐标法与向量法相结合证明空间平行与垂直问题; (3) 会坐标法与向量法相结合证明求点面距、面面距。 学习重点与难点:

(1) 会坐标法与向量法相结合证明空间平行与垂直问题; (2) 会坐标法与向量法相结合证明求点面距、面面距。 思想方法:坐标法 很多立体几何问题用几何法不太好处理,但通过建立适当的空

间直角坐标系,用三维坐标表示点,然后用向量法来处理,这种方法

会达到意想不到的效果。

题型一:坐标法与向量法相结合证明空间平行与垂直问题 基础知识回顾:

??? 法向量分别为 , 。设直线l,m的方向向量分别为 , ;平面 , 的

?ab探究1:平行关系 自己画图如下 线线平行 线面平行

面面平行 探究2:垂直关系 线线垂直

l ?m?

线面垂直

? l ??

面面垂直 ?? ??

??uvl//m???l//???//??????例1:如图:在四棱锥P?ABCD中,底面ABCD是正方形, P 侧棱PD?底面ABCD,PD?DC,点E是PC的中点,作

F EF?PB交PB于点F.

(1) 求证: PA//平面EDB (2) 求证: PB?平面EFD D A

变式1:

E C

B 在正方体ABCD?A1B1C1D1中,P在A1B1上,Q在BC上,且A1P?QB,M,N分别为AB1、PQ的中点。求证:MN//平面ABCD.

变式2:

如图:正三棱柱ABC?A1B1C1中,侧棱长为1,底面边长为2.求证:AB1?BC1

A1 C1 B1

A

B

C

题型二:如何用向量法求点到平面的距离?

思想方法:点到平面的距离,转化为过这点的平面的斜线在平面的法向量上

?的投影长. 如图:

A ?nAB?OA?cos?OA,n???OA?n? ● 评注: 若平面?的斜线AO交?于点O,e是单位法向量,

则A到平面?的距离为d?|AO?e|

如图,已知正方形ABCD的边长为4,E、F分别是AB、AD的中点,例2:

GC⊥平面ABCD,且GC=2,求点B到平面EFG的距离. n?O B

例3:正四棱柱ABCD?A1B1C1D1中,底面边长为22,侧棱长为4,E,F分别为棱AB,BC的中点。求证:(1)平面B1EF?平面BDD1B1(2)求点D1到平面

B1EF.(提示:先求法向量。原则:有则找,无则求)

课下作业:

基础必做题:课本P111:练习1;练习2;练习3 中档提高题

1、已知ABC?A1B1C1是各条棱长均等于a的正三棱柱,D是侧

棱CC1的中点.求点C1到平面AB1D的距离.

D

A

B 图

A1 B1 C1

C

E在CC1上且2、如图,正四棱柱ABCD?A1BC11D1中,AA1?2AB?4,点

C1E?3EC.证明:AC?平面BED. 1

A1 D1 B1 C1

A D B E C

3、在正方体ABCD?A1B1C1D1中,证明:平面A1BD//平面CB1D1.


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