高二数学3.2立体几何中的向量方法,第2课时,利用空间向量证明平行、垂直关系

高二数学3.2立体几何中的向量方法,第2课时,利用空间向量证明平行、垂直关系

1.高二数学3.2立体几何中的向量方法,第2课时,利用空间向量证明平行、垂直关系 篇一

第45课时立体几何中的向量方法(Ⅰ)

——证明平行与垂直

编者：刘智娟审核：陈彩余 班级_________

学号_________

姓名_________第一部分 预习案

一、学习目标

1.理解直线的方向向量与平面的法向量；能用向量语言表述直线与直线、直线与平面、平面与平面的垂直和平行关系

2.了解向量方法在研究立体几何问题中的应用

二、知识回顾

1．直线的方向向量与平面的法向量

(1)直线l上的向量e(e≠0)以及与e共线的向量叫做直线l的方向向量．

(2)如果表示非零向量n的有向线段所在直线垂直于平面α，那么称向量n垂直于平面α，记作n⊥α.此时，我们把向量n叫做平面α的法向量．

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v1和v2，则l1∥l2(或l1与l2重合)⇔ v1∥v

2(2)设直线l的方向向量为v，与平面α共面的两个不共线向量v1和v2，则l∥α或l⊂α⇔存在两个实数x，y，使＝xv1＋yv2

(3)设直线l的方向向量为，平面α的法向量为，则l∥α或l⊂α⇔⊥.(4)设平面α和β的法向量分别为u1，u2，则α∥β⇔u1 ∥u2.3．用向量证明空间中的垂直关系

v2＝0.(1)设直线l1和l2的方向向量分别为v1和v2，则l1⊥l2⇔v1⊥v2⇔v1·

(2)设直线l的方向向量为，平面α的法向量为，则l⊥α⇔∥

u2＝0.(3)设平面α和β的法向量分别为u1和u2，则α⊥β⇔u1⊥u2⇔u1·

三、基础训练

1．两条不重合直线l1和l2的方向向量分别为v1＝(1,0，－1)，v2＝(－2，0,2)，则l1与l2的位置关系是__________

→→→→→2．已知AB＝(1,5，－2)，BC＝(3,1，z)，若AB⊥BC，BP＝(x－1，y，－3)，且BP⊥平面ABC，则实数x，y，z分别为______________．

b＝(2,0,4)，c＝(－4，3．已知＝(－2，－3,1)，－6,2)，则下列结论正确的序号是________． ①∥c，b∥c;②∥b，⊥c； ③∥，⊥;④以上都不对．

→→4．已知AB＝(2,2,1)，AC＝(4,5,3)，则平面ABC的单位法向量为____________．

5．若平面α、β的法向量分别为v1＝(2，－3,5)，v2＝(－3,1，－4)，则α、β的位置关系为____________．

第二部分探究案

探究一 利用空间向量证明平行问题

问题

1、如图所示，平面PAD⊥平面ABCD，ABCD为正方形，△PAD是直角三角形，且PA＝AD＝2，E、F、G分别是线段PA、PD、CD的中点．

求证：PB∥平面EFG.探究二利用空间向量证明垂直问题

问题

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．

求证：AB1⊥平面A1BD.探究三 利用空间向量解决探索性问题

问题

3、如图，在长方体ABCD－A1B1C1D1中，AA1＝AD＝1，E为CD的中点．

(1)求证：B1E⊥AD1；

(2)在棱AA1上是否存在一点P，使得DP∥平面B1AE？若存在，求AP的长；若不存在，说明理由．

问题

4、如图所示，四棱锥S—ABCD的底面是正方形，每条侧棱的长都是底面边长的2倍，P为侧棱SD上的点．(1)求证：AC⊥SD.(2)若SD⊥平面PAC，则侧棱SC上是否存在一点E，使得BE∥平面PAC.若存在，求SE∶EC的值；若不存在，试说明理由．

我的收获

第三部分训练案见附页