内容正文:
《空间向量与立体几何》复习
1、 学业要求
能够理解空间向量的概念、运用、背景和作用;能够依托空间向量建立空间图形及图形关系的想象力;能够掌握空间向量基本定理,体会其作用,并能简单应用;能够运用空间向量解决一些简单的实际问题,体会用向量解决一类问题的思路。
关于空间向量的应用,能用向量语言描述、用向量方法证明有关直线、平面的位置关系;能用向量方法解决点到直线、点到平面、平行直线、平行平面的距离问题和夹角问题。
2、 知识梳理
请同学们利用下面的表格梳理复习本章主要的知识和方法。
空间向量:
向量运算
几何图形
代数运算
坐标运算
应用
加减
共线、共面、分解定理
数乘
数量积
长度、夹角公式
空间向量解决立体几何问题:
关系
图形
范围
应用向量计算
平行与垂直
夹角
线线
线面
面面
本章的主要方法是坐标法,结合必修2中的《立体几何初步》中的相关知识和方法,综合解决立体几何问题。主要锻炼提升逻辑推理、数学运算、直观想象的数学素养。
3、 例题导学
(一) 基本方法
例1. 如图, 是正四棱柱,侧棱长为 ,底面边长为 , 是棱 的中点.
(Ⅰ) 求三棱锥 的体积;
(Ⅱ) 证明 平面 ;
(Ⅲ) 求二面角的余弦值.
(二)建立适当的直角坐标系
例2. 如图,在三棱柱中,,⊥平面,,,分别是,的中点.
(Ⅰ)证明:;
(Ⅱ)证明:平面;
(Ⅲ)求与平面所成角的正弦值.
(三)翻折问题、存在性问题
例3.已知三棱锥P-ABC(如图1)的平面展开图(如图2)中,四边形ABCD为边长为 的正方形,△ABE和△BCF均为正三角形.在三棱锥P-ABC中:
(Ⅰ)证明:平面PAC⊥平面ABC;
(Ⅱ)求二面角A-PC-B的余弦值;
(Ⅲ)若点在棱上,满足,,点在棱上,且,求的取值范围.
(四)综合应用
例4.. 在正方体中,若点(异于点)是棱上一点,则满足与所成的角为的点的个数为( )
A. 0 B. 3 C. 4 D. 6
四、参考练习
1. 已知M,N分别是四面体OABC的棱OA,BC的中点,点P在线段MN上,且,设向量,则 ____________
2. 已知,0,,,的夹角为,则_____.
3. 已知,平面的一个法向量,则直线PA与平面所成的角为 .
4. 如图,矩形ABCD的边,,平面ABCD,,点E在CD上,若,则______ .
5. 如图,在长方体ABCD-A1B1C1D1中,AA1=AB=2,BC=1,点P在侧面A1ABB1上.若点P到直线AA1和CD的距离相等,则A1P的最小值是 .
6.如图,在四棱锥A-BCDE中,平面ABC⊥平面CDE,AB=AC=CD=2BE=2,BE∥CD,CD⊥CB,AB⊥AC.
(1)求证:平面ACD⊥平面ABC;
(2)若O为BC的中点,P为线段CD上一点,OP∥平面ADE,求的值;
(3)求二面角A-DE-B的大小.
7. 如图,在直三棱柱中,,, 点分别为棱的中点.
(Ⅰ) 求证:平面;
(Ⅱ) 求证:平面平面;
(Ⅲ)在线段上是否存在一点,使得直线与平面所成的角为 ?如果存在,求出线段的长;如果不存在,说明理由.
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《空间向量与立体几何》复习
2020年海淀区空中课堂
高二年级数学学科
1
1
学业要求
2
知识回顾
3
例题导学
4
参考练习
CONTENTS
目 录
2
1.学业要求
能够理解空间向量的概念、运用、背景和作用;能够依托空间向量建立空间图形及图形关系的想象力;能够掌握空间向量基本定理,体会其作用,并能简单应用;
能够运用空间向量解决一些简单的实际问题,体会用向量解决一类问题的思路。
关于空间向量的应用:能用向量语言描述、用向量方法证明有关直线、平面的位置关系;能用向量方法解决点到直线、点到平面、平行直线、平行平面的距离问题,夹角问题。
2.知识梳理
向量运算 几何图形 代数运算 坐标运算 应用
共线、共面、分解定理
长度、夹角公式
数量积:夹角范围、运算结果、运算律、投影、坐标运算、数量积符号与夹角等。
图形语言
文字语言
符号语言
直线:直线上一点及直线的方向向量确定;
平面:平面上一点及平面的法向量确定.
几何度量角α与向量夹角β的关系
线线
线面
二面角
范围
角
距离问题:两点间距离,其他的距离(作,证,求)
3.例题导学-基本方法
10
位置关系的判定和性质,法向量与方向