2 立体几何中的向量方法 (一)—— 平行与垂直关系的向量证法知识点一 求平面的法向量 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.解 A(1,2,3),B(2,0,-1),C(3,-2,0),=(1,-2,-4),AC=(1,-2,-4),设平面 α 的法向量为 n=(x,y,z).依题意,应有 n·= 0, n·AC = 0
令 y=1,则 x=2
∴平面 α 的一个法向量为 n=(2,1,0).【反思感悟】 用待定系数法求平面的法向量,关键是在平面内找两个不共线向量,列出方程组,取其中一组解(非零向量)即可.在正方体 ABCD-A1B1C1D1中,E,F 分别是 BB1,DC 的中点,求证:是平面 A1D1F 的法向量
证明 设正方体的棱长为 1,建立如图所示的空间直角坐标系,则是平面 A1D1F 的法向量.证明 设正方体的棱长为 1,建立如图所示的空间直角坐标系,则A(1,0,0),E,=
D1=(0,0,1),F,A1(1,0,1).=,A1D1=(-1,0,0). ·=·=-=0,·A1D1=0,∴⊥A1D1
又 A1D1∩D1F=D1,用心 爱心 专心1∴AE⊥平面 A1D1F,∴ 是平面 A1D1F 的法向量.知识点二 利用向量方法证平行关系 在正方体 ABCD—A1B1C1D1中,O 是 B1D1的中点,求证:B1C∥平面 ODC1
证明 方法一 =,∴ B ∴B1C∥A1D,又 A1D面 ODC1,∴B1C∥面 ODC1
方法二 = += + + + = +
∴,,共面
又 B1C 面 ODC1,∴B1C∥面 ODC1
方法三 建系如图,设正方体的棱长为 1,则可得B1(1,1,1),C(0,1,0),O,C1(