第10讲用空间向量研究直线、平面的位置关系讲义-2024-2025学年高二上学期数学人教A版(2019)选择性必修第一册
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第10讲 用空间向量研究直线、平面的位置关系
【必备知识】
1、空间中直线的方向向量
在直线l上取非零向量a,我们把与向量a平行的非零向量称为直线 l 的方向向量.
2、空间中平面的法向量
如图,若直线 l⊥α ,取直线 l 的方向向量a ,我们称
a为平面α的法向量;过点A且以 a为法向量的平面完全
确定,可以表示为集合 {P|a·=0}.
3.空间位置关系的向量表示
位置关系 | 向量表示 | |
直线l1,l2的方向向量分别为n1,n2 | l1∥l2 | n1∥n2⇔n1=λn2 |
l1⊥l2 | n1⊥n2⇔n1·n2=0 | |
直线l的方向向量为n,平面α的法向量为m | l∥α | n⊥m⇔n·m=0 |
l⊥α | n∥m⇔n=λm | |
平面α,β的法向量分别为n,m | α∥β | n∥m⇔n=λm |
α⊥β | n⊥m⇔n·m=0 | |
考点1、直线的方向向量
1.(多选)设,
是空间直线l上的两点,则直线l的一个方向向量
的坐标可以是( )
A.(2,1,3) B.(4,1,6)
C. D.
考点2、求平面的法向量
2.如图,在棱长为3的正方体中,点
在棱
上,且
.以
为原点,
,
,
所在直线分别为
轴、
轴、
轴,建立如图所示的空间直角坐标系.
(1)求平面
的一个法向量;
(2)求平面的一个法向量.
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考点3、线面位置关系
1、在底面是矩形的四棱锥PABCD中,PA⊥底面ABCD,点E,F分别是PB,PD的中点,PA=AB=1,BC=2.
(1)求证:EF∥平面ABCD;
(2)求证:平面PAD⊥平面PDC.
2、如图,在底面为直角梯形的四棱锥P-ABCD中,AD∥BC,∠ABC=90°,PD⊥平面ABCD,AD=1,AB=,BC=4.
(1)求证:BD⊥PC;
(2)设点E在棱PC上,=λ
,若DE∥平面PAB,求λ的值.
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