内容正文:
立体几何中的向量方法
在上一节,我们把向量从平面推广到空间,并利用空间向量解决了一些立体几何问题 。
你是否已经初步体会到空间向量在解决立体几何问题中的作用?这一节我们将进一步学习立体几何中的向量方法.
立体几何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 .
为了用空间向量解决立体几何问题,首先必须把点、直线、平面的位置用向量表示出来.
思考? (1) 如何确定一个点在空间的位置?
(2) 在空间中给一个定点A和一个定方向(向
量),能确定一条直线的位置吗?
(3) 给一个定点和两个定方向(向量),能确
定一个平面在空间的位置吗?
(4) 给一个定点和一个定方向(向量),能确
定一个平面在空间的位置吗?
O
P
一、空间中点的位置确定:
知识要点2
B
空间中任意一条直线l的位置可以由l上一个定点A以及一个定方向确定.
二、空间中直线的位置确定:
A
点A是直线l上一个定点,
那么对于直线上的任意一点P,一定存在实数t,使得
P
空间中平面α的位置可以由α内两条相交直线来确定。
由平面向量基本定理可知,存在有序实数对(x, y),使得
这种表示在解决几何问题时能起到非常重要的作用。
三、空间中平面的位置确定:
l
类似于直线的方向向量,我们还可以用平面的法向量表示空间中平面的位置.
A
如图,直线l⊥α,
注意:法向量一定是非零向量; 一个平面的法向量不唯一,但所有的法向量都互相平行;
例2 已知平面α经过三点A(1, 2, 3) 、B(2, 0, -1) 、
C(3, -2, 0) , 试求平面α的一个法向量.
∵ A(1, 2, 3) 、B(2, 0, -1) 、C(3, -2, 0)
即:
取 y=1 , 则 x=2
依题意, 有
练习:
1、在空间直角坐标系中,已知A(3,0,0),
B(0, 4, 0),C(0, 0, 2),求平面ABC的一
个法向量。
知识要点3