平面法向量求法及应用(6页)Good is good, but better carries it
精益求精,善益求善
平面法向量的求法及其应用引言:本节介绍平面法向量的三种求法,并对平面法向量在高中立体几何中的应用作归纳和总结
其中重点介绍外积法求平面法向量的方法,因为此方法比内积法更具有优越性,特别是在求二面角的平面角方面
此方法的引入,将对高考立体几何中求空间角、求空间距离、证明垂直、证明平行等问题的解答变得快速而准确,那么每年高考中那道 12 分的立体几何题将会变得更加轻松
一、平面的法向量 1、定义:假如,那么向量叫做平面的法向量
平面的法向量共有两大类(从方向上分),无数条
2、平面法向量的求法方法一(内积法):在给定的空间直角坐标系中,设平面的法向量[或,或],在平面内任找两个不共线的向量
由,得且,由此得到关于的方程组,解此方程组即可得到
方法二:任何一个的一次次方程的图形是平面;反之,任何一个平面的方程是的一次方程
,称为平面的一般方程
其法向量;若平面与 3 个坐标轴的交点为,如图所示,则平面方程为:,称此方程为平面的截距式方程,把它化为一般式即可求出它的法向量
方法三(外积法): 设 , 为空间中两个不平行的非零向量,其外积为一长度等于,(θ 为 , 两者交角,且),而与 , 皆垂直的向量
通常我们实行「右手定则」,也就是右手四指由 的方向转为 的方向图 1-1C1CByFADxA1D1 zB1E时,大拇指所指的方向规定为的方向,
(注:1、二阶行列式: ;2、适合右手定则
)例1、 已知,,试求(1):(2):Key: (1) ;例 2、如图 1-1,在棱长为 2 的正方体中,求平面 AEF 的一个法向量
二、平面法向量的应用1、求空间角(1)、求线面角:如图 2-1,设是平面的法向量,AB 是平面的一条斜线,,则 AB 与平面所成的角为:图 2