空间向量教案一:两个向量的数量积(关键要设基底,把要求的量用基底表示)考点一:空间向量数量积的定义、运算律及性质例1:已知向量且,求向量的模解:依题意,所以。考点二:垂直问题例1:已知空间四边形OABC中,M、N、P、Q分别为BC、AC、OA、OB的中点,若AB=OC,求证:证明:如图,设又P、M分别为OA、BC的中点,又AB=OC,即考点三:夹角问题例1:如图,已知E是正方体试求向量解:设正方体的棱长为m,又考点四:长度问题例1:如图(1),在AC=4,BC=2.过B点作垂足为N,BN的延长线交CA于点E,将图形沿CD折起,使求折后所得线段AB的长度。解:如图(2),用心爱心专心115号编辑OPAMBNQCABDCA1EC1B1D1,即AB的长度为。二:空间向量的坐标运算考点一:平行问题例1:如图所示,在长方体点P在棱AA1上,且点S在棱BB1上,且点Q、R分别是棱O1B1、AE的中点。求证:证明:如图,建立空间直角坐标系,则A(3,0,0),B(0,4,0),O1(0,0,2),A1(3,0,2),B1(0,4,2)评析:利用向量坐标运算证明线线平行时,(1)需证明两向量共线【】(2)证明其中一个向量所在直线上一点不在另一个向量所在的直线上。例2:在如图所示的正方体AC1中,P是C1D1的中点,M、N分别是面对角线AC、DA1上的点,且满足AM:MC=DN:NA1=1:2.证明:如图,建立空间直角坐标系,并设正方体棱长为3.用心爱心专心115号编辑ABCDNE(1)ABCDNEM(2)ABEORSxPA1E1O1B1QzyACBDxA1B1D1C1zyMPN考点二:垂直问题例1:在如图所示的正方体AC1中,已知E、F、G、H分别是CC1、BC、CD和A1C1的中点。(1)证明:证明:以A点为原点建立空间直角坐标系,设正方体棱长为1,则A(0,0,0),B(1,0,0),C(1,1,0),D(0,1,0),A1(0,0,1),B1(1,0,1),C1(1,1,1),D1(0,1,1)由中点性质得评析:三:用空间向量求直线和平面所成的角与二面角(法向量:如果表示向量的有向线段所在直线垂直于平面,则称这个向量垂直于平面,记作如果那么向量叫做平面的法向量。用向量法求二面角:过棱上一点作棱的两个垂直向量,利用其夹角。也可以借助于两个半平面的法向量的夹角求解,但一定要注意向量的方向与二面角的平面角的关系。)考点一:线面角的向量求法例1:已知正方体AC1的棱长为2,求DD1与平面A1BD所成的角。解:如图,建立空间直角坐标系,则例2:已知正方体AC1的棱长为1,P是侧棱CC1上的一点,CP=m。(1)试确定m,使得直线AP与平面BDD1B1所成角的正切值为用心爱心专心115号编辑BDCAFxB1C1A1D1zyGEHDBCAxD1C1A1B1zy(2)在线段A1C1上是否存在一个定点Q,使得对任意的m,D1Q在平面APD1上的射影垂直于AP,并证明你的结论。解:(1)如图,建立空间直角坐标系,则(2)若在A1C1上存在这样的点Q,设此点的横坐标为x,则依题意,对任意的m,要使D1Q在平面APD1上的射影垂直于AP,等价于考点二:二面角的向量求法例1:如图所示,ABCD是直角梯形,求面SCD与面SBA所成二面角的大小。解:如图,建立空间直角坐标系,则例2:如图所示,已知正方形ABCD和矩形ACEF所在的平面互相垂直,用心爱心专心115号编辑ACBDxA1B1D1C1zyPO1OSCDABxyzEBCADFNyzx解:连结AC、BD,设AC、BD的交点为N,连结EN。如图,建立空间直角坐标系,则四:用空间向量求距离(1、点到平面的距离:是平面的法向量,P是平面外的一点,点M是平面内的任意一点,则点P到平面的距离d等于在法向量方向上射影的绝对值,即.(如2下图)2、直线与平面、两平面平行时的距离:直线l平行于平面,设平面的法向量为,在l、上分别取点P、M,则l与的距离转化为P到的距离,其值为;平面的法向量为,在平面上分别取点P、M,则两平面的距离转化为P到的距离,其值为。3、异面直线间的距离:先求两异面直线的公共法向量,在求两异面直线上两点的连线段在公共法向量上的射影长。设a,b是两异面直线,是a,b的公共法向量,点点则异面直线a与b之间的距离考点一:点面距离的向量求法例1:如图所示,在长方体的距离。解:如图,建立空间直角坐标系,则用心爱心专心115号编辑PMOdn考点二:线面,面面距离的向量求法可转化为点面距离的向量求法例1:已知正方体考点三:异面直线间的距离的向量求法例1:已知正方体求练习题:1、在长方体求(1)异面直线(2)异面直线(3...