空间直角坐标系中平面法向量的三种求法昆明第八中学 谭武昌近几年高考立体几何解答题的设计,注意了求解方法既可用传统的几何方法解决,又可用向量方法处理,在求异面直线所成角、直线与平面的所成角、二面角的大小以及点到平面的距离时,向量方法都有标准的公式,这些公式对学生的空间想象能力要求相对不高,因此,师生逐渐重视空间向量方法的应用,但是,在完成解答的过程中,正确求出法向量的坐标是关键,下面总结三种常见的求法向量坐标的方法,希望大家在比较中掌握这一重要技能
1. 方程法利用直线与平面垂直的判定定理构造三元一次方程组,由于有三个未知数,两个方程,要设定一个变量的值才能求解,这是一种基本的方法,师生容易接受,但运算稍繁,要使法向量简洁,设值可灵活,法向量有无数个,它们是共线向量,取一个就可以
例 1 已 知 向 量、 是 平 面内 的 两 个 不 共 线 的 向 量 ,,,求平面 的一个法向量 的坐标
解:设,则由,得 即不妨设,得 , 取 2.矢量积公式,,,其中行列式,法向量取与向量共线的即可
用心 爱心 专心 用这一方法解答例 1,先把平面内的两个向量坐标对齐写蒙住第一列,把后两列看成一个二阶行列式,计算就是向量的坐 标 , 蒙 住 第 二 列 , 把 前 后 两 列 看 成 一 个 二 阶 行 列 式 , 计 算,取的相反数 作为的 坐标,蒙住第三列,把前两列看成一个二阶行列式,计算作为 坐标,所以,可以取,它与前面方程法求得的是共线向量
矢量积公式属于高等数学中空间解析几何的内容,学生难以在现有的知识基础上真正理解,但由于这是一个死板的公式,操作步骤清晰,学生容易记住,开始觉得不习惯,多练几次后,具有速度快、结果准的优点,不妨一试
3.双 0 速算法如果空间直角坐标系中的点在坐标轴上,那么就有两个坐标为 0,点在坐标平面上,就会有一个坐标为 0,同理,如果向量与坐标轴平行,则