2019高考数学复习配套课件:第三部分 向量与几何 第二单元 立体几何初步 (4份打包)2
合集下载
立体几何初步(复习课件)-高一数学同步备课系列(人教A版2019必修第二册)
第八章 立体几何初步
复习课件
【章节知识结构框架】
考点一 基本立体图形
例1.如图是长方体被一平面所截得到的几何体,四边形
为截面,长方形为底面,则四边形的形状为(
A.平行四边形
B.梯形
C.可能是梯形也可能是平行四边形
D.矩形
)
【解答】解:平面// 平面 ,且平
面 ∩平面 = ,
故选: .
解题技巧
空间几何体体积问题的三种类型及解题策略
(1)求简单几何体的体积.若所给的几何体为柱体、锥体或台体,
则可直接利用公式求解.
(2)求组合体的体积.若所给定的几何体是组合体,不能直接利
用公式求解,则常用转换法、分割法、补形法等进行求解.
(3)求以三视图为背景的几何体的体积.应先根据三视图得到几
矩形 的面积为 × = ,
侧面为两个全等的等腰三角形 、 ,两个全等
的等腰梯形 、 ,
设点 、 在底面 内的射影点分别为 、 ,
过点 在平面 内作 ⊥ ,连接 ,过点 在
平面 内作 ⊥ ,连接 ,
(2)对于平行直线,可利用三角形(梯形)中位线的性质、公
理4及线面平行与面面平行的性质定理来判断.
(3)对于线线垂直,往往利用线面垂直的定义,由线面垂直
得到线线垂直.
考点八 异面直线所成角
例8.在长方体 − 中, = = ,
= ,点 、 分别是棱 、 的中点, 、
+ =
+ = ,
所以梯形 = 梯形 = + ⋅ = ,
在 中,斜高为 =
+ =
所以 = = ⋅ = ,
复习课件
【章节知识结构框架】
考点一 基本立体图形
例1.如图是长方体被一平面所截得到的几何体,四边形
为截面,长方形为底面,则四边形的形状为(
A.平行四边形
B.梯形
C.可能是梯形也可能是平行四边形
D.矩形
)
【解答】解:平面// 平面 ,且平
面 ∩平面 = ,
故选: .
解题技巧
空间几何体体积问题的三种类型及解题策略
(1)求简单几何体的体积.若所给的几何体为柱体、锥体或台体,
则可直接利用公式求解.
(2)求组合体的体积.若所给定的几何体是组合体,不能直接利
用公式求解,则常用转换法、分割法、补形法等进行求解.
(3)求以三视图为背景的几何体的体积.应先根据三视图得到几
矩形 的面积为 × = ,
侧面为两个全等的等腰三角形 、 ,两个全等
的等腰梯形 、 ,
设点 、 在底面 内的射影点分别为 、 ,
过点 在平面 内作 ⊥ ,连接 ,过点 在
平面 内作 ⊥ ,连接 ,
(2)对于平行直线,可利用三角形(梯形)中位线的性质、公
理4及线面平行与面面平行的性质定理来判断.
(3)对于线线垂直,往往利用线面垂直的定义,由线面垂直
得到线线垂直.
考点八 异面直线所成角
例8.在长方体 − 中, = = ,
= ,点 、 分别是棱 、 的中点, 、
+ =
+ = ,
所以梯形 = 梯形 = + ⋅ = ,
在 中,斜高为 =
+ =
所以 = = ⋅ = ,
高中数学第三章空间向量与立体几何本章整合课件新人教A版选修2_1
∴ ������������ = (2,2,0), ������������ = (−2,2,2),
∴ ������������ ·������������ = −2 × 2 + 2 × 2 = 0,
∴BD⊥EG,故
BD
与
EG
所成的角为
π.
2
专题一 专题二 专题三
综合应用
(2)由已知,得������������ = (2,0,0)是平面AEFD 的法向量.
令 x=1,得 n=(1,-1,1).
设平面 DEG 与平面 AEFD 所成锐二面角的大小为 θ,
则
cos
θ=|c>
|
=
|������ ·������������ | |������ ||������������ |
=
2 23
=
3,
3
∴平面 DEG 与平面 AEFD 所成钝二面角的正弦值为 6.
设平面 DEG 的法向量为 n=(x,y,z),
∵ ������������ = (0,2,2), ������������ = (2,2,0),
∴
������������·������ = 0, 即 ������������·������ = 0,
������ + ������ = 0, ������ + ������ = 0,
设������������
=a,
������������
=b,
������������1
=c,则������������
=
1 2
(a+b+c).
又������������ = ������������ − ������������ =b-a,
2019秋高中数学第三章空间向量与立体几何3.2立体几何中的向量方法第1课时空间向量与平行关系课件选修2_1
①u=(2,2,-1),a=(-6,8,4); ②u=(2,-3,0),a=(8,-12,0). 解:(1)①因为 a=(4,6,-2),b=(-2,-3,1), 所以 a=-2b,所以 a∥b,所以 l1∥l2. ②因为 a=(5,0,2),b=(0,1,0), 所以 a·b=0,所以 a⊥b,所以 l1⊥l2. (2)①因为 u=(-1,1,-2),v=3,2知平面 α 内有一点 M(1,-1,2),平面 α 的一
个法向量 n=(2,-1,2),则下列点中在平面 α 内的是
() A.(-4,4,0)
B.(2,0,1)
C.(2,3,3)
D.(3,-3,4)
答案:C
2.两条不同直线 l1,l2 的方向向量分别是 a=(-2,
1,1),b=(6,-3,-3),则( )
①a=(4,6,-2),b=(-2,-3,1); ②a=(5,0,2),b=(0,1,0). (2)设 u,v 分别是不同的平面 α,β 的法向量,根据 下列条件判断 α,β 的位置关系;
①u=(-1,1,-2),v=3,2,-12; ②u=(3,0,0),v=(-2,0,0).
(3)设 u 是平面 α 的法向量,a 是直线 l 的方向向量, 根据下列条件判断平面 α 与 l 的位置关系:
所以 u·v=-3+2+1=0,所以 u⊥v,所以 α⊥β. ②因为 u=(3,0,0),v=(-2,0,0), 所以 u=-32 v,所以 u∥v,所以 α∥β. (3)①因为 u=(2,2,-1),a=(-6,8,4), 所以 u·a=-12-4+16=0, 所以 u⊥a,所以 l⊂α 或 l∥α. ②因为 u=(2,-3,0),a=(8,-12,0).
5.已知平面 α 和平面 β 有公共的法向量 n=(1,-1, 1),则平面 α,β 的位置关系为________.
个法向量 n=(2,-1,2),则下列点中在平面 α 内的是
() A.(-4,4,0)
B.(2,0,1)
C.(2,3,3)
D.(3,-3,4)
答案:C
2.两条不同直线 l1,l2 的方向向量分别是 a=(-2,
1,1),b=(6,-3,-3),则( )
①a=(4,6,-2),b=(-2,-3,1); ②a=(5,0,2),b=(0,1,0). (2)设 u,v 分别是不同的平面 α,β 的法向量,根据 下列条件判断 α,β 的位置关系;
①u=(-1,1,-2),v=3,2,-12; ②u=(3,0,0),v=(-2,0,0).
(3)设 u 是平面 α 的法向量,a 是直线 l 的方向向量, 根据下列条件判断平面 α 与 l 的位置关系:
所以 u·v=-3+2+1=0,所以 u⊥v,所以 α⊥β. ②因为 u=(3,0,0),v=(-2,0,0), 所以 u=-32 v,所以 u∥v,所以 α∥β. (3)①因为 u=(2,2,-1),a=(-6,8,4), 所以 u·a=-12-4+16=0, 所以 u⊥a,所以 l⊂α 或 l∥α. ②因为 u=(2,-3,0),a=(8,-12,0).
5.已知平面 α 和平面 β 有公共的法向量 n=(1,-1, 1),则平面 α,β 的位置关系为________.
高中数学第3章空间向量与立体几何3.2第2课时空间向量与垂直关系课件新人教A版选修2_1
2.设直线l的方向向量u=(-2,2,t),平面α的一个法向量v=
(6,-6,12),若直线l⊥平面α,则实数t等于( )
A.4
B.-4
C.2
D.-2
B [因为直线l⊥平面α,所以u∥v,则-62=-26=1t2,解得t=
-4,故选B.]
3.若直线l1的方向向量为u1=(1,3,2),直线l2上有两点A(1,0, 1),B(2,-1,2),则两直线的位置关系是______.
∵M 为 BC 中点,
∴M14, 43,0.
∴M→N=-41, 43,14,A→B1=(1,0,1), ∴M→N·A→B1=-14+0+14=0. ∴M→N⊥A→B1,∴AB1⊥MN.
应用向量法证明线面垂直
【例 2】 如图所示,正三棱柱 ABC-A1B1C1 的所有棱长都为 2, D 为 CC1 的中点.
⇔_(_a_1,__b_1_,__c_1_)=__k_(_a_2_,__b_2,__c_2_) __(k∈R)
若平面 α 的法向量 u=(a1,b1,c1),平面 β 的法向量
面面垂直 v=(a2,b2,c2),则 α⊥β ⇔ u⊥v ⇔__a_1_a_2+__b_1_b_2_+__c_1c_2_=__0___
2基向量法:利用空间向量的加法、减法、数乘运算及其运算 律,结合图形,将两直线所在的向量用基向量表示,然后根据数量积 的运算律证明两直线所在的向量的数量积等于 0,从而证明两条直线 的方向向量互相垂直.
[跟进训练] 1.如图,已知正三棱柱 ABC-A1B1C1 的各棱长都为 1,M 是底面 上 BC 边的中点,N 是侧棱 CC1 上的点,且 CN=14CC1.
取 B1C1 的中点 O1,以 O 为原点,以O→B,O→O1,O→A分别为 x 轴, y 轴,z 轴的正方向建立空间直角坐标系,则 B(1,0,0),D(-1,1,0), A1(0,2, 3),A(0,0, 3),B1(1,2,0).所以A→B1=(1,2,- 3),B→A1= (-1,2, 3),B→D=(-2,1,0).
2018_2019学年高中数学第三章空间向量与立体几何3.2第1课时空间向量与平行、垂直关系课件新人教A版选修2_1
a1b1+a2b2+a3b3=0 0⇔_______________________ .
(2)线面垂直 设直线 l 的方向向量是 a=(a1,b1,c1),平面 α 的法向量是 u =(a2,b2,c2),则 l⊥α⇔a∥u⇔a= a1=λa2,b1=λb2,c1=λc2(λ∈R) λu⇔_______________________________________ . (3)面面垂直 若平面 α 的法向量 u=(a1,b1,c1),平面 β 的法向量 v=(a2,
=0.
(3)面面平行 设平面 α,β 的法向量分别为 u=(a1,b1,c1),v=(a2,b2,
u=λv c2) ,则 α∥β⇔u∥v⇔__________ ⇔a1 = λa2 , b1 = λb2 , c1 =
λc2(λ∈R). 3.空间垂直关系的向量表示 (1)线线垂直 设直线 l 的方向向量为 a=(a1,a2,a3),直线 m 的方向向量 为 b = (b1 , b2 , b3) , 则 l⊥m⇔a⊥b⇔a· b =
-1 → 解析:选 B.由题意,得AB=(-1,-2-y,z-3),则 = 2 -2-y z-3 3 3 = ,解得 y=- ,z= ,所以 y+z=0,故选 B. 1 3 2 2
2.在△ABC 中,A(1,-1,2),B(3,3,1),C(3,1,3), 设 M(x,y,z)是平面 ABC 内任意一点. (1)求平面 ABC 的一个法向量; (2)求 x,y,z 满足的关系式.
4 u1=2,3,1,平面的法向量为
u2
=(3,2,z),则当直线与平面垂直时 z=________. 3 答案: 2
设平面 α 的法向量为(1, 3, -2), 平面 β 的法向量为(-2, -6,k),若 α∥β,则 k=__________.
高中数学第三章空间向量与立体几何3.2立体几何中的向量方法1空间向量与平行关系课件新人教A版选修
思考
(2)若已知平面外一直线的方向向量和平面的法向量,则这两向 量满足哪些条件可说明直线与平面平行? 答案
可探究直线的方向向量与平面的法向量是否垂直,进而确定线 面是否平行. (3)用向量法处理空间中两平面平行的关键是什么? 答案 关键是找到两个平面的法向量,利用法向量平行来说明两平面 平行.
梳理
引申探究 若本例条件不变,试求直线PC的一个方向向量和平面PCD的一个法向量.
解答
利用待定系数法求平面法向量的步骤
(1)设向量:设平面的法向量为n=(x,y,z). (2)选向量:在平面内选取两个不共线向量A→B,A→C.
n·A→B=0,
(3)列方程组:由n·A→C=0
列出方程组.
n·A→B=0, (4)解方程组ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱn·A→C=0.
§3.2 立体几何中的向量方法(一) 空间向量与平行关系
学习目标
1.掌握空间点、线、面的向量表示. 2.理解直线的方向向量与平面的法向量的意义;会用待定系数 法求平面的法向量. 3.能用向量法证明直线与直线、直线与平面、平面与平面的平 行问题.
内容索引
问题导学 题型探究 当堂训练
问题导学
知识点一 直线的方向向量与平面的法向量
跟踪训练2 如图,在四棱锥P-ABCD中,PA⊥平面ABCD,PB与底面
所成的角为45°,底面ABCD为直角梯形,∠ABC=∠BAD=90°,PA
=1 2
BC= AD=1,问在棱PD上是否存在一点E,解使答CE∥平面PAB?若存在,
求出E点的位置;若不存在,请说明理由.
当堂训练
1.若A(-1,0,1),B(1,4,7)在直线l上,则直线l的一个方向向量为
思考
怎样用向量来表示点、直线、平面在空间中的位置? 答案
高中数学第三章空间向量与立体几何3.2立体几何中的向
第2课时
空间向量与垂直关系
考
纲
定
位
重ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
难
突
破
1.能利用平面法向量证明两个平 重点:求直线的方向向量与平 面垂直. 面的法向量.
2.能利用直线的方向向量和平面 难点:利用方向向量与法向量 的法向量判定并证明空间中的 垂直关系. 处理线线、线面、面面间的垂 直关系.
01 课前 自主梳理
02 课堂 合作探究
A(3,0,0),
9 E3,3,4,D1(0,0,4),
→ ∵D1B=(3,3,-4),
9 → → AE=0,3,4,AC=(-3,3,0), 9 → → 0,3, =0, ∵D1B· AE=(3,3,-4)· 4
→ →. ∴D B ⊥ AE 1 → →, ∴D B ⊥ AC 1
答案:a或2a
探究一 [典例1]
利用空间向量证明线线垂直
已知正三棱柱ABCA1B1C1的各棱长都为1,M是底
1 面上BC边的中点,N是侧棱CC1上的点,且CN= CC1. 4 求证:AB1⊥MN.
[证明]
法一 基向量法
→ =a,AC → =b,AA → = c, 设AB 1 则由已知条件和正三棱柱的性质,得 |a|=|b|=|c|=1,a· c=b· c= 0, 1 → → 1 → AB1=a+c,AM= (a+b),AN=b+ c, 2 4 1 1 1 → → → MN=AN-AM=- a+ b+ c, 2 2 4
解析:建立如图所示的坐标系,
则B1(0,0,3a),D 2a 2a , ,3a, 2 2
C(0, 2a,0). 设E( 2a,0,z),(0≤z≤3a), → =( 2a,- 2a,z), 则CE → B 1E=( 2a,0,z-3a). 由题意得2a2+z2-3az=0, 解得z=a或2a. ∴AE=a或2a.
空间向量与垂直关系
考
纲
定
位
重ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
难
突
破
1.能利用平面法向量证明两个平 重点:求直线的方向向量与平 面垂直. 面的法向量.
2.能利用直线的方向向量和平面 难点:利用方向向量与法向量 的法向量判定并证明空间中的 垂直关系. 处理线线、线面、面面间的垂 直关系.
01 课前 自主梳理
02 课堂 合作探究
A(3,0,0),
9 E3,3,4,D1(0,0,4),
→ ∵D1B=(3,3,-4),
9 → → AE=0,3,4,AC=(-3,3,0), 9 → → 0,3, =0, ∵D1B· AE=(3,3,-4)· 4
→ →. ∴D B ⊥ AE 1 → →, ∴D B ⊥ AC 1
答案:a或2a
探究一 [典例1]
利用空间向量证明线线垂直
已知正三棱柱ABCA1B1C1的各棱长都为1,M是底
1 面上BC边的中点,N是侧棱CC1上的点,且CN= CC1. 4 求证:AB1⊥MN.
[证明]
法一 基向量法
→ =a,AC → =b,AA → = c, 设AB 1 则由已知条件和正三棱柱的性质,得 |a|=|b|=|c|=1,a· c=b· c= 0, 1 → → 1 → AB1=a+c,AM= (a+b),AN=b+ c, 2 4 1 1 1 → → → MN=AN-AM=- a+ b+ c, 2 2 4
解析:建立如图所示的坐标系,
则B1(0,0,3a),D 2a 2a , ,3a, 2 2
C(0, 2a,0). 设E( 2a,0,z),(0≤z≤3a), → =( 2a,- 2a,z), 则CE → B 1E=( 2a,0,z-3a). 由题意得2a2+z2-3az=0, 解得z=a或2a. ∴AE=a或2a.
高中数学第三章空间向量与立体几何3.2立体几何中的向量方法(第2课时)空间向量与空间角课件人教A版选修2_1
若直线 l1 的方向向量与 l2 的方向向量的夹角是 150°,则
l1 与 l2 这两条异面直线所成的角等于( )
A.30°
B.150°
C.30°或 150°
D.以上均错
答案:A
已知向量 m 是直线 l 的方向向量,n 是平面 α 的法向量,
若 cos〈m,n〉=-12,则直线 l 与平面 α 所成的角为(
于是|cos〈n,A→N〉|=|n·A→→N|=8255, |n||AN|
则直线 AN 与平面 PMN 所成角的正弦值为8255.
求二面角 如图,四棱柱 ABCD-A1B1C1D1 的所有棱长都相等, AC∩BD=O,A1C1∩B1D1=O1,四边形 ACC1A1 和四边形 BDD1B1 均为矩形.
问题导学 预习教材 P105~P110,并思考下列问题: 1.如何利用空间向量求两异面直线所成的角? 2.如何利用空间向量求直线与平面所成的角? 3.如何利用空间向量求二面角的平面角?
空间角及向量求法
角的分类
向量求法
范围
异面直线 所成的角
设两异面直线所成的角为 θ,
它们的方向向量为 a,b,则 ______0__,__π2_______
如图,已知两个正四棱锥 P-ABCD 与 Q ABCD 的高分别为 1 和 2,AB=4.求异面直线 AQ 与 PB 所成 角的余弦值.
解:由题设知,ABCD 是正方形,连接 AC,BD,交于点 O,则 AC⊥BD.连接 PQ,则 PQ 过点 O. 由正四棱锥的性质知 PQ⊥平面 ABCD, 故以 O 为坐标原点,以直线 CA,DB, QP 分别为 x 轴、y 轴、z 轴建立如图所示的空间直角坐标系, 则 P(0,0,1),A(2 2,0,0),Q(0,0,-2),B(0,2 2, 0),
2019年(人教A版)数学高考第二轮复习 数学复习(专题4)立体几何(3)》ppt课件
专题四 立 体 几 何
走向高考 ·二轮专题复习 ·新课标版 ·数学
在直三棱柱 ABC-A1B1C1 中,∠ABC=90°,BC=2,CC1 =4,点 E 在线段 BB1 上,且 EB1=1,D、F、G 分别为 CC1、 C1B1、C1A1 的中点.
求证:(1)B1D⊥平面 ABD; (2)平面 EGF∥平面 ABD.
专题四 立 体 几 何
走向高考 ·二轮专题复习 ·新课标版 ·数学
3.平面的法向量求法 在平面内任取两不共线向量 a,b,设平面的法向量 n=(x, y,z),利用nn··ab= =00, , 建立 x、y、z 的方程组,取其一组解.
专题四 立 体 几 何
走向高考 ·二轮专题复习 ·新课标版 ·数学
专题四 立 体 几 何
走向高考 ·二轮专题复习 ·新课标版 ·数学
7.用向量求空间角与距离的方法 (1)求空间角:设直线 l1、l2 的方向向量分别为 a、b,平面 α、β 的法向量分别为 n、m. ①异面直线 l1 与 l2 所成的角为 θ,则 cosθ=||aa|·|bb||. ②直线 l1 与平面 α 所成的角为 θ,则 sinθ=||aa|·|nn||. ③平面 α 与平面 β 所成的二面角为 θ,则|cosθ|=||nn|·|mm||.
专题四 立 体 几 何
走向高考 ·二轮专题复习 ·新课标版 ·数学
[点评] 注意到直三棱柱中,侧面AA1C1C为矩形,对角线 AC1与A1C互相平分,故连接AC1与A1C交于点E,则DE∥BC1, 第二问易证.在解答立体几何问题时,可以用向量法,也可 以用综合几何方法,原则是方便、快捷、正确、规范就行.
专题四 立 体 几 何
走向高考 ·二轮专题复习 ·新课标版 ·数学
走向高考 ·二轮专题复习 ·新课标版 ·数学
在直三棱柱 ABC-A1B1C1 中,∠ABC=90°,BC=2,CC1 =4,点 E 在线段 BB1 上,且 EB1=1,D、F、G 分别为 CC1、 C1B1、C1A1 的中点.
求证:(1)B1D⊥平面 ABD; (2)平面 EGF∥平面 ABD.
专题四 立 体 几 何
走向高考 ·二轮专题复习 ·新课标版 ·数学
3.平面的法向量求法 在平面内任取两不共线向量 a,b,设平面的法向量 n=(x, y,z),利用nn··ab= =00, , 建立 x、y、z 的方程组,取其一组解.
专题四 立 体 几 何
走向高考 ·二轮专题复习 ·新课标版 ·数学
专题四 立 体 几 何
走向高考 ·二轮专题复习 ·新课标版 ·数学
7.用向量求空间角与距离的方法 (1)求空间角:设直线 l1、l2 的方向向量分别为 a、b,平面 α、β 的法向量分别为 n、m. ①异面直线 l1 与 l2 所成的角为 θ,则 cosθ=||aa|·|bb||. ②直线 l1 与平面 α 所成的角为 θ,则 sinθ=||aa|·|nn||. ③平面 α 与平面 β 所成的二面角为 θ,则|cosθ|=||nn|·|mm||.
专题四 立 体 几 何
走向高考 ·二轮专题复习 ·新课标版 ·数学
[点评] 注意到直三棱柱中,侧面AA1C1C为矩形,对角线 AC1与A1C互相平分,故连接AC1与A1C交于点E,则DE∥BC1, 第二问易证.在解答立体几何问题时,可以用向量法,也可 以用综合几何方法,原则是方便、快捷、正确、规范就行.
专题四 立 体 几 何
走向高考 ·二轮专题复习 ·新课标版 ·数学
高中数学第三章空间向量与立体几何1空间向量及其运算1空间向量及其加减法2课件新人教A版选修2
于平面MAB内的充要 条件是存在有序实数
论
对(x,y),使 MP
= x MA+y MB ,
或对空间任意一点O
若在l上取 AB =a,则①式可化 来说,有 OP =OM
为
OP= OA +t AB.
+xMA+ y MB .
小结
1.λa是一个向量.当λ=0或a=0时,λa=0. 2.平面向量的数乘运算的运算律推广到空间向量的数乘运 算,结论仍然成立. 3.共线向量的充要条件及其推论是证明共线(平行)问题的重 要依据,条件b≠0不可遗漏.
4.直线的方向向量是指与直线平行或共线的向量.一条 直线的方向向量有无限多个,它们的方向相同或相反.
5.共面向量的充要条件给出了空间平面的向量表示式, 说明空间中任意一个平面都可以由一点及两个不共线的平面 向量表示出来.另外,还可以用OP =xOA+yOB+zOC ,且 x +y+z=1 判断 P,A,B,C 四点共面.
跟踪训练
5.在下列条件中,使 M 与 A,B,C 一定共面的是( ) A.OM =3OA-2OB-OC B.OM +OA+OB+OC =0 C. MA+ MB+ MC =0 D.OM =14OB-OA+12OC 解析:∵ MA+ MB+ MC =0, ∴ MA=- MB- MC , ∴M 与 A,B,C 必共面.
DF =-CF
②
将②代入①中,两式相加得 2 EF = AD+ BC .
所以 EF =12 AD+12BC ,即 EF 与 BC , AD共面.
[一点通] 利用向量法证明向量共面问题,关键是熟练 进行向量的表示,恰当应用向量共面的充要条件.解答本 题实质上是证明存在实数 x,y 使向量 EF =x AD+yBC 成 立,也就是用空间向量的加、减法则及运算律,结合图形, 用 AD, BC 表示 EF .
高中数学第三章空间向量与立体几何3.2.1空间向量与平行关系课件新人教A版选修21
(1)设 n1=(x1,y1,z1)是平面 ADE 的法向量,则 n1⊥D→A,n1⊥A→E, 即nn11· ·AD→→EA==22yx11+=z01,=0,得xz11==-0,2y1, 令 z1=2,则 y1=-1,所以 n1=(0,-1,2). 因为F→C1·n1=-2+2=0,所以F→C1⊥n1. 又因为 FC1⊄平面 ADE,所以 FC1∥平面 ADE.
(2)D→B=(2,2,0),D→E=(1,0,2). 设平面 BDEF 的一个法向量为 n=(x,y,z). ∴nn··DD→→BE==00,, ∴2x+x+22z=y=0,0,∴yz==--12x, x. 令 x=2,得 y=-2,z=-1. ∴n=(2,-2,-1)即为平面 BDEF 的一个法向量.
【自主解答】 以点 A 为原点,AD、AB、AS 所在的直线分别为 x 轴、 y 轴、z 轴,建立如图所示的坐标系,则 A(0,0,0),B(0,1,0),C(1,1, 0),D12,0,0,S(0,0,1).
(1)∵SA⊥平面 ABCD, ∴A→S=(0,0,1)是平面 ABCD 的一个法向量.
第九页,共47页。
图322
【解】 设正方体 ABCD-A1B1C1D1 的棱长为 2,则 D(0,0,0),B(2, 2,0),A(2,0,0),C(0,2,0),E(1,0,2).
(1)连接 AC,因为 AC⊥平面 BDD1B1,所以A→C=(-2,2,0)为平面 BDD1B1 的一个法向量.
第十五页,共47页。
-x1+4z1=0, 即32y1+4z1=0. 令 x1=1,得 z1=14,y1=-23.
第二十八页,共47页。
nn22· ·DD→→EF==00,,即32x2y+2+34y2z+2=40z2,=0, 令 y2=-1,得 z2=38,x2=32. ∴n1=1,-23,14,n2=32,-1,38, ∴n1=23n2,即 n1∥n2, ∴平面 AMN∥平面 EFBD.
高中数学第二章空间向量与立体几何章末复习课ppt课件
2
|μ·v| |μ||v|
知识点二 用坐标法处理立体几何问题
步骤如下: (1)建立适当的空间直角坐标系; (2)写出相关点的坐标及向量的坐标; (3)进展相关坐标的运算; (4)写出几何意义下的结论.
关键点如下: (1)选择恰当的坐标系.坐标系的选取很重要,恰当的坐标系可以使得点 的坐标、向量的坐标易求且简单,简化运算过程. (2)点的坐标、向量的坐标确实定.将几何问题转化为向量的问题,必需 确定点的坐标、直线的方向向量、平面的法向量,这是最中心的问题. (3)几何问题与向量问题的转化.平行、垂直、夹角问题都可以经过向量 计算来处理,如何转化也是这类问题处理的关键.
题型探求
类型一 空间向量及其运算
例1 如图,在四棱锥S—ABCD中,底面ABCD是边长为1的正方形,S 到A、B、C、D的间隔都等于2.给出以下结论:
①S→A+S→B+S→C+S→D=0; ②S→A+S→B-S→C-S→D=0; ③S→A-S→B+S→C-S→D=0; ④S→A·S→B=S→C·S→D; ⑤S→A·S→C=0.
面直线的方向向量,借助方向向量所成角求解.
(2)直线与平面所成的角:要求直线a与平面α所成的角θ,先求这个平面α的
法向量n与直线a的方向向量a的夹角的余弦cos〈n,a〉,再利用公式sin θ=
|cos〈n,a〉|,求θ.
(3)二面角:
如图,有两个平面α与β,分别作这两个平面的法向量
n1与n2,那么平面α与β所成的角跟法向量n1与n2所成的角
表示M→N.
(1)证明两条直线平行,只需证明这两条直线的方向向量是共线向量. (2)证明线面平行的方法 ①证明直线的方向向量与平面的法向量垂直. ②可以在平面内找到一个向量与知直线的方向向量共线. ③利用共面向量定理,即证明直线的方向向量与平面内的两个不共线向量 是共面向量. (3)证明面面平行的方法 ①转化为线线平行、线面平行处置. ②证明这两个平面的法向量是共线向量.
|μ·v| |μ||v|
知识点二 用坐标法处理立体几何问题
步骤如下: (1)建立适当的空间直角坐标系; (2)写出相关点的坐标及向量的坐标; (3)进展相关坐标的运算; (4)写出几何意义下的结论.
关键点如下: (1)选择恰当的坐标系.坐标系的选取很重要,恰当的坐标系可以使得点 的坐标、向量的坐标易求且简单,简化运算过程. (2)点的坐标、向量的坐标确实定.将几何问题转化为向量的问题,必需 确定点的坐标、直线的方向向量、平面的法向量,这是最中心的问题. (3)几何问题与向量问题的转化.平行、垂直、夹角问题都可以经过向量 计算来处理,如何转化也是这类问题处理的关键.
题型探求
类型一 空间向量及其运算
例1 如图,在四棱锥S—ABCD中,底面ABCD是边长为1的正方形,S 到A、B、C、D的间隔都等于2.给出以下结论:
①S→A+S→B+S→C+S→D=0; ②S→A+S→B-S→C-S→D=0; ③S→A-S→B+S→C-S→D=0; ④S→A·S→B=S→C·S→D; ⑤S→A·S→C=0.
面直线的方向向量,借助方向向量所成角求解.
(2)直线与平面所成的角:要求直线a与平面α所成的角θ,先求这个平面α的
法向量n与直线a的方向向量a的夹角的余弦cos〈n,a〉,再利用公式sin θ=
|cos〈n,a〉|,求θ.
(3)二面角:
如图,有两个平面α与β,分别作这两个平面的法向量
n1与n2,那么平面α与β所成的角跟法向量n1与n2所成的角
表示M→N.
(1)证明两条直线平行,只需证明这两条直线的方向向量是共线向量. (2)证明线面平行的方法 ①证明直线的方向向量与平面的法向量垂直. ②可以在平面内找到一个向量与知直线的方向向量共线. ③利用共面向量定理,即证明直线的方向向量与平面内的两个不共线向量 是共面向量. (3)证明面面平行的方法 ①转化为线线平行、线面平行处置. ②证明这两个平面的法向量是共线向量.
2019高考数学复习配套课件:第三部分 向量与几何 第二单元 立体几何初步 (4份)3
有志始知蓬莱近,无为总觉咫尺远。 时间告诉我,无理取闹的年龄过了,该懂事了。 成功就是把复杂的问题简单化,然后狠狠去做。 目标再远大,终离不开信念去支撑。 只要你确信自己正确就去做。做了有人说不好,不做还是有人说不好,不要逃避批判。 你若坚持,定会发光,时间是所向披靡的武器,它能集腋成裘,也能聚沙成塔,将人生的不可能都变成可能。 每一个成功者都有一个开始。勇于开始,才能找到成功的路。 无所求则无所获。人若有志,万事可为。 最可怕的敌人,就是没有坚强的信念。——罗曼·罗兰 目标的坚定是性格中最必要的力量源泉之一,也是成功的利器之一。没有它,天才会在矛盾无定的迷径中徒劳无功。 青春一经“典当”,永不再赎。 语言是心灵和文化教养的反映。 快乐不是因为拥有的多而是计较的少。 行动不一定带来快乐,而无行动则决无快乐。 失败的定义:什么都要做,什么都在做,却从未做完过,也未做好过。 当我微笑着说我很好的时候,你应该对我说,安好就好。 知识好像砂石下的泉水,掘得越深,泉水越清。 最好的,不一定是最合适的;最合适的,才是真正最好的。 无所求则无所获。
2019届高考数学大二轮复习专题五空间几何5.3空间向量与立体几何课件
设 n=(x,y,z)为平面 AQC1 的一个法向量,
A→Q·n=0, 则A→C1·n=0,
即
23x+32y=0,
2y+2z=0.
不妨取 n=( 3,-1,1).
设直线 CC1 与平面 AQC1 所成角为 θ,
则
sin
θ=|cos〈C→C1,n〉|=
→ |CC1·n| →
=
52×2=
1.利用空间向量证明平行与垂直的步骤 (1)建立空间直角坐标系,建系时,要尽可能地利用载体中的垂直关系; (2)建立空间图形与空间向量之间的关系,用空间向量表示出问题中所涉及的 点、直线、平面的要素; (3)通过空间向量的运算研究平行、垂直关系; (4)根据运算结果解释相关问题.
2.[警示] 利用空间向量证明平行、垂直关系时,对于法向量的平行、垂直 一定交代清楚涉及向量所在的直线、平面是否满足定理的条件.例如证明 l∥α, 需要证明 l 的方向向量与平面的法向量垂直,但一定要交代 l⊄α 这一条件.
则 B(0,0,0),D(0,2,2),B1(0,0,4),设 BA=a, 则 A(a,0,0), 所以B→A=(a,0,0),B→D=(0,2,2), B→1D=(0,2,-2), B→1D·B→A=0,B→1D·B→D=0+4-4=0, 即 B1D⊥BA,B1D⊥BD.
又 BA∩BD=B,BA,BD⊂平面 ABD, 因此 B1D⊥平面 ABD. (2)由(1)知,E(0,0,3),Ga2,1,4,F(0,1,4), 则E→G=a2,1,1,E→F=(0,1,1), B→1D·E→G=0+2-2=0,B→1D·E→F=0+2-2=0, 即 B1D⊥EG,B1D⊥EF. 又 EG∩EF=E,EG,EF⊂平面 EGF,因此 B1D⊥平面 EGF. 结合(1)可知平面 EGF∥平面 ABD.
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
规律总结:但凡底面或者侧面为平行四边形的四棱锥或者四棱柱,若需要提供中 点来实现中位线,连接对角线,其交点就提供了中点.如本题组中的前两题即是如此, 题三则是利用平行的传递性质来实现线线到线面的转移的,题四则是直接在题三的基 础上进行深化,本质是一致的.考试中涉及线面平行问题(中位线问题)将破万卷;求知不叫一疑存。读书之法,在 渐进,熟读而精思,喜欢读书,就等于把生活中寂 光换成巨大享受的时刻。自得读书乐,不邀为善名 间读书,有时间又有书读,这是幸福;没有时间读 时间又没书读,这是苦恼。不读书的人,思想就会 读书时要深思多问。只读而不想,就可能人云亦云 书本的奴隶;或者走马看花,所获甚微。为乐趣而 立身以立学为先,立学以读书为本读书而不能运用 读的书等于废纸。读书可以培养一个完人,谈话可 一个敏捷的人,而写作则可造就一个准确的人。读 别人思想的帮助下,建立起自己的思想。养心莫若 至乐无如读书。身边永远要着铅笔和笔记本,读书 时碰到的一切美妙的地方和话语都把它记下来。凿 聚萤作囊;在读书上,数量并不列于首要,重要的 品质与所引起的思索的程度。劳于读书,逸于作文