类型1 利用空间向量证明垂直与平行 利用空间向量证明平行、垂直关系的方法 (1)证明两条直线平行,只需证明两条直线的方向向量是共线向量即可. (2)证明线面平行的方法:①证明直线的方向向量与平面的法向量垂直;②证明可在平面内找到一个向量与直线的方向向量是共线向量;③利用共面向量定理,即证明可在平面内找到两个不共线向量来线性表示直线的方向向量. (3)证明面面平行的方法:①证明两个平面的法向量平行(即是共线向量);②转化为线面平行、线线平行问题. (4)证明两条直线垂直,只需证明两直线的方向向量垂直. (5)证明线面垂直的方法:①证明直线的方向向量与平面的法向量平行;②转化为线线垂直问题. (6)证明面面垂直的方法:①证明两个平面的法向量互相垂直;②转化为线面垂直、线线垂直问题. 【例1】 如图所示,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是正方形,侧棱PD⊥底面ABCD,PD=DC,E是PC的中点,作EF⊥PB于点F. (1)证明:PA∥平面EDB; (2)证明:PB⊥平面EFD. [尝试解答] _____ _____ _____ _____ 类型2 利用空间向量求空间角 利用空间角可对直线与平面的位置关系作定量分析,利用空间向量可将空间角转化为空间向量的夹角来求解. (1)求异面直线所成的角:找出(或求出)两异面直线a,b的方向向量v1,v2,若θ为a与b的夹角,则有cos θ=,然后求出θ即可. (2)求直线与平面的夹角:找出(或求出)直线的一个方向向量v和平面的一个法向量n,设直线与平面的夹角为θ,则有sin θ=.当〈v,n〉为锐角时,θ=-〈v,n〉;当〈v,n〉为钝角时,θ=〈v,n〉-. (3)求二面角:设n1是平面α的法向量,n2是平面β的法向量,θ为二面角的平面角,则|cos θ|=,θ=〈n1,n2〉或π-〈n1,n2〉,需借助空间几何体进行具体判断. 【例2】 如图,在空间直角坐标系中,已知E,F分别是正方体ABCD-A1B1C1D1的棱BC和CD的中点,求: (1)A1D与EF夹角的大小; (2)A1F与平面B1EB夹角的正弦值; (3)平面CD1B1与平面D1B1B夹角的余弦值. [尝试解答] _____ _____ _____ _____ 类型3 用空间向量求空间距离 1.点到直线的距离的向量求法 先求直线的方向向量,再在直线上任取一点,与原来点构成向量,利用公式d=计算. 2.点到平面的距离的向量求法 先求出平面的法向量,再在平面内任取一点,与原来点构成向量,此向量在法向量上的投影的绝对值,就是点到平面的距离,即d=. 【例3】 如图所示,已知四边形ABCD,EADM和MDCF都是边长为a的正方形,点P是ED的中点,求点P到平面EFB的距离. [尝试解答] _____ _____ _____ _____ 类型4 空间向量与存在性问题 存在性问题是在一定条件下论证会不会出现某个结论.这类题型常以适合某种条件的结论“存在”“不存在”“是否存在”等语句表述,解答这类问题,一般要先对结论作出肯定存在的假设,然后由此肯定的假设出发,结合已知条件进行推理论证,若导致合理的结论,则存在性也随之解决;若导致矛盾,则否定了存在性. 【例4】 如图,在四棱锥P-ABCD中,PA⊥底面ABCD,底面ABCD是直角梯形,∠BAD=∠ABC=90°,PA=AD=2,AB=BC=1,试问在线段PA上是否存在一点M到平面PCD的距离为?若存在,试确定点M的位置;若不存在,请说明理由. [尝试解答] _____ _____ _____ _____ 1 / 1类型1 利用空间向量证明垂直与平行 利用空间向量证明平行、垂直关系的方法 (1)证明两条直线平行,只需证明两条直线的方向向量是共线向量即可. (2)证明线面平行的方法:①证明直线的方向向量与平面的法向量垂直;②证明可在平面内找到一个向量与直线的方向向量是共线向量;③利用共面向量定理,即证明可在平面内找到两个不共线向量来线性表示直线的方向向量. (3)证明面面平行的方法:①证明两个平面的法 ... ...
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