质量铸就品牌品质赢得未来首页上一页下一页末页结束数学Ⅱ附加题部分专题Ⅱ-5空间向量与立体几何数学空间向量与立体几何专题Ⅱ-5数学Ⅱ附加题部分质量铸就品牌品质赢得未来首页上一页下一页末页结束数学数学Ⅱ附加题部分专题Ⅱ-5空间向量与立体几何1.利用空间向量证明空间位置关系设直线l的方向向量为a=(a1,b1,c1).平面α,β的法向量分别为u=(a3,b3,c3),v=(a4,b4,c4)(1)线面平行:l∥α⇔a⊥u⇔a·u=0⇔.a1a3+b1b3+c1c3=0质量铸就品牌品质赢得未来首页上一页下一页末页结束数学数学Ⅱ附加题部分专题Ⅱ-5空间向量与立体几何(2)线面垂直:l⊥α⇔a∥u⇔a=ku⇔a1=ka3,b1=kb3,c1=kc3.(3)面面平行:α∥β⇔u∥v⇔u=kv⇔a3=ka4,b3=kb4,c3=kc4.(4)面面垂直α⊥β⇔u⊥v⇔u·v=0⇔.a3a4+b3b4+c3c4=0质量铸就品牌品质赢得未来首页上一页下一页末页结束数学数学Ⅱ附加题部分专题Ⅱ-5空间向量与立体几何2.利用空间向量求空间角(1)向量法求异面直线所成的角:若异面直线a,b的方向向量分别为a,b,异面直线所成的角为θ,则cosθ=|cos〈a,b〉|=.(2)向量法求线面所成的角:求出平面的法向量n,直线的方向向量a,设线面所成的角为θ,则sinθ=|cos〈n,a〉|=.|a·b||a||b||n·a||n||a|质量铸就品牌品质赢得未来首页上一页下一页末页结束数学数学Ⅱ附加题部分专题Ⅱ-5空间向量与立体几何(3)向量法求二面角:求出二面角α-l-β的两个半平面α与β的法向量n1,n2,若二面角α-l-β所成的角θ为锐角,则cosθ=|cos〈n1,n2〉|=;若二面角α-l-β所成的角θ为钝角,则cosθ=-|cos〈n1,n2〉|=.|n1·n2||n1||n2|-|n1·n2||n1||n2|质量铸就品牌品质赢得未来首页上一页下一页末页结束数学数学Ⅱ附加题部分专题Ⅱ-5空间向量与立体几何利用向量证明空间的平行、垂直关系[例1]如图所示,在底面是矩形的四棱锥PABCD中,PA⊥底面ABCD,E,F分别是PC,PD的中点,PA=AB=1,BC=2.(1)求证:EF∥平面PAB;(2)求证:平面PAD⊥平面PDC.质量铸就品牌品质赢得未来首页上一页下一页末页结束数学数学Ⅱ附加题部分专题Ⅱ-5空间向量与立体几何[证明]以A为原点,AB,AD,AP所在直线分别为x轴,y轴,z轴,建立空间直角坐标系如图所示,则A(0,0,0),B(1,0,0),C(1,2,0),D(0,2,0),P(0,0,1),所以E12,1,12,F0,1,12,EF�=-12,0,0,PB�=(1,0,-1),PD�=(0,2,-1),AP�=(0,0,1),AD�=(0,2,0),DC�=(1,0,0),AB�=(1,0,0).质量铸就品牌品质赢得未来首页上一页下一页末页结束数学数学Ⅱ附加题部分专题Ⅱ-5空间向量与立体几何(1)因为EF�=-12AB�,所以EF�∥AB�,即EF∥AB.又AB⊂平面PAB,EF⊄平面PAB,所以EF∥平面PAB.(2)因为AP�·DC�=(0,0,1)·(1,0,0)=0,AD�·DC�=(0,2,0)·(1,0,0)=0,所以AP�⊥DC�,AD�⊥DC�,即AP⊥DC,AD⊥DC.又因为AP∩AD=A,AP⊂平面PAD,AD⊂平面PAD,所以DC⊥平面PAD.因为DC⊂平面PDC,所以平面PAD⊥平面PDC.质量铸就品牌品质赢得未来首页上一页下一页末页结束数学数学Ⅱ附加题部分专题Ⅱ-5空间向量与立体几何使用空间向量方法证明线面平行时,既可以证明直线的方向向量和平面内一条直线的方向向量平行,然后根据线面平行的判定定理得到线面平行,也可以证明直线的方向向量与平面的法向量垂直;证明面面垂直既可以证明线线垂直,然后使用判定定理进行判定,也可以证明两个平面的法向量垂直.质量铸就品牌品质赢得未来首页上一页下一页末页结束数学数学Ⅱ附加题部分专题Ⅱ-5空间向量与立体几何1.在直三棱柱ABCA1B1C1中,∠ABC=90°,BC=2,CC1=4,点E在线段BB1上,且EB1=1,D,F,G分别为CC1,C1B1,C1A1的中点.求证:(1)B1D⊥平面ABD;(2)平面EGF∥平面ABD.质量铸就品牌品质赢得未来首页上一页下一页末页结束数学数学Ⅱ附加题部分专题Ⅱ-5空间向量与立体几何证明:(1)以B为坐标原点,BA、BC、BB1所在的直线分别为x轴、y轴、z轴建立空间直角坐标系,如图所示,则B(0,0,0),D(0,2,2),B1(0,0,4),设BA=a,则A(a,0,0),所以BA�=(a,0,0),BD�=...