内容正文:
1、理解直线的方向向量和平面的法向量,会用待定系数法求平面的法向量;
2、能用向量方法判定空间线面的平行和垂直关系。
研究
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广东省阳江市第一中学周如钢
平面向量
空间向量
立体几何问题
(研究的基本对象是点、直线、平面以及由它们组成的空间图形)
向量
渐渐成为重要工具
O
P
一、点的位置向量:
二、直线的方向向量:
A
B
直线l上的向量 以及与 共线的向量叫做直线l的方向向量。
空间中任意一条直线
的位置可以由
上
一个定点
以及一个定方向确定。
三、平面的法向量:
P
O
平面的法向量:如果表示向量 的有向线段所在直线垂直于平面 ,则称这个向量垂直于平面 ,记作 ⊥ 。如果 ⊥ ,那么向量 叫做平面 的法向量。
空间中平面
的位置可以由
内两条相交
直线来确定。
对于平面
上的任一点
,
存在有序实数对
,使得
l
A
给定一点A和一个向量 ,那么过点A,以向量 为法向量的平面是完全确定的。
注意:
1、法向量一定是非零向量;
2、一个平面的所有法向量都互相平行;
3、向量 是平面的法向量,向量 是与平面平行或在平面内,则有
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知识要点2
问题:已知不共线的三点坐标,如何求经过这三点
的平面的一个法向量?
在空间直角坐标系中,已知
,
,试求平面ABC的一个法向量。
解:设平面
的一个法向量为
则
.∵
,
∴
即
∴
取
,则
∴
是平面
的一个法向量。
问题:如何求平面的法向量?
(1)设平面的法向量为
(2)找出(求出)平面内的两个不共线的向量的坐标
(3)根据法向量的定义建立关于
的
方程组
(4)解方程组,取其中的一个解,即得法向量。
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例1答案
解:设平面
的一个法向量为
则
∴
∴
∴平面
的单位法向量为
或
练习:已知
求平面
的单位法向量。
因为方向向量与法向量可以确定直线和平面的位置,所以可以利用直线的方向向量与平面的法向量表示空间直线、平面间的平行、垂直、夹角等位置关系。
那么如何用直线的方向向量表示空间两直线平行、垂