(课件网) 第一章 空间向量与立体几何 1.4 空间向量的应用 1.4.1 用空间向量研究直线、平面的位置关系 第1课时 空间中点、直线和平面的向量表示 1. 能用向量语言描述直线和平面,理解直线的方向向量与平面的法向量. (数学抽象) 2. 会求一个平面的法向量.(数学运算、逻辑推理) 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几何问题,首先必须把点、直线、平面用向量表示 出来. 那么,如何利用向量刻画直线与平面的方向与位置? 知识点一 空间中点、直线的向量表示 1. 空间中点的位置向量 位置向量 教材知识整理与归纳 ta (2)性质:空间任意直线由直线上一点及直线的方向向量唯一确定. 思考:如何确定直线的方向向量? B A. (-1,1,1) B. (-1,1,-1) C. (-1,2,1) D. (-1,2,-1) 知识点二 空间平面的向量表示式 1. 通过平面α上的一个定点和两个向量来确定 条件 平面α内两条 直线的方向向量a,b和交点O 形式 相交 xa+yb 不共线 2. 通过平面α上的一个定点和法向量来确定 平面的法向量 直线l⊥α,直线l的 ,叫做平面α的法向量 确定平面位置 过点A,以向量a为法向量的平面是完全确定的 方向向量 法向 量 A. x+y-z=0 B. x+y-z=-1 C. 2x-y+z=0 D. 2x-y+z=1 D 直线的方向向量 课堂互动探究与提升 A. -2 B. -1 C. 1 D. 2 A 已知向量a=(1,-2,4),b=(2,4x,y+1)分别是直线l1,l2的一 个方向向量,若l1∥l2,则x+y= . 6 求平面的法向量 解:以A为坐标原点,建立如图所示的空间直角坐标系, 设平面PCD的法向量为n=(x,y,z). 在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F分别为棱A1D1,A1B1的中点,在如图所示的空间直角坐标系中,求: (1)平面BDD1B1的一个法向量; (2)平面BDEF的一个法向量. 在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F分别为棱A1D1,A1B1的中点,在如图所示的空间直角坐标系中,求: A. 若两条直线平行,则它们的方向向量的方向相同或相反 B. 平面α的法向量是唯一的,即一个平面不可能存在两个不同的法向量 C. 两直线的方向向量平行,则两直线平行 D. 直线的方向向量与平面的法向量垂直时,直线与平面平行 A 当堂检测 解析:对于A,由两条直线平行可知,两条直线的方向向量共线,故方向相 同或者相反,A正确;对于B,平面的法向量有无数个,且互相平行,故B错 误;对于C,两直线的方向向量平行,则两直线平行或者重合,故C错误;对 于D,直线的方向向量与平面的法向量垂直时,直线与平面平行或直线在平 面内,故D错误. A. (1,-1,1) B. (2,-1,1) C. (-2,1,1) D. (-1,1,1) C A. (0,0,0) B. (-2,2,2) C. (1,1,-1) D. (-1,-1,1) B A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 解析:∵l∥α, ∴m⊥n, ∴m·n=1×2+2×3-4t=0,得t=2. B 5. 已知空间三点A(1,1,1),B(0,3,0),C(-2,-1,4),点P (-3,x,3)在平面ABC内,则实数x的值为 . 1 1. 重点与难点:(1)空间中点和直线的向量表示. (2)空间中平面的向量表示. (3)平面法向量的求法. 2. 定理与公式或方法等:待定系数法、赋值法. 3. 误区警示:直线的方向向量和平面的法向量都不能是零向量且不唯一, 这无数个方向向量或法向量都分别是共线向量.用代数法求平面的法向量 时,设定的某个分坐标一定不能是0. 参考答案 教材知识整理与归纳 【即学即练】 【即学即练】 课堂互动探究与提升 【变式训练】 6 解析:因为l1∥l2,所以a∥b,故存在实数λ使得b=λa, 【例2】解:以A为坐标原点,建立如图所示的空间直角坐标系, 设平面PCD的法向量为n ... ...