第7讲立体几何中的向量方法[考纲解读]1
理解直线的方向向量及平面的法向量,并能用向量语言表述线线、线面、面面的平行和垂直关系.(重点)2
能用向量方法证明立体几何中有关线面位置关系的一些简单定理,并能用向量方法解决线线、线面、面面的夹角的计算问题.(难点)[考向预测]从近三年高考情况来看,本讲为高考必考内容.预测2020年高考将会以空间向量为工具,证明平行与垂直以及求空间角的计算问题.试题以解答题的形式呈现,难度为中等偏上
1.用向量证明空间中的平行关系(1)设直线l1和l2的方向向量分别为v1和v2,则l1∥l2(或l1与l2重合)⇔□v1∥v2⇔v1=λv2
(2)设直线l的方向向量为v,与平面α共面的两个不共线向量v1和v2,则l∥α或l⊂α⇔存在两个实数x,y,使v=□xv1+yv2
(3)设直线l的方向向量为v,平面α的法向量为u,则l∥α或l⊂α⇔□v⊥u⇔□v·u=0
(4)设平面α和β的法向量分别为u1,u2,则α∥β⇔□u1∥u2⇔u1=λu2
2.用向量证明空间中的垂直关系(1)设直线l1和l2的方向向量分别为v1和v2,则l1⊥l2⇔□v1⊥v2⇔□v1·v2=0
(2)设直线l的方向向量为v,平面α的法向量为u,则l⊥α⇔□v∥u⇔□v=λu
(3)设平面α和β的法向量分别为u1和u2,则α⊥β⇔□u1⊥u2⇔□u1·u2=0
3.两条异面直线所成角的求法设a,b分别是两异面直线l1,l2的方向向量,则4.直线和平面所成角的求法如图所示,设直线l的方向向量为e,平面α的法向量为n,直线l与平面α所成的角为φ,两向量e与n的夹角为θ,则有sinφ=|cosθ|=□,φ的取值范围是
5.求二面角的大小(1)如图①,AB,CD是二面角α-l-β的两个面内与棱l垂直的直线,则二面角的大小θ=□〈AB,CD〉.(2)如图②③,n1,n2分别是二面角α-l-β