第八章立体几何§8.6§8.6立体几何中的向量方法立体几何中的向量方法(一)(一)————证明平行与垂直证明平行与垂直知识回顾理清教材要点梳理1.直线的方向向量与平面的法向量的确定(1)直线的方向向量:在直线上任取一向量作为它的方向向量.(2)平面的法向量可利用方程组求出:设a,b是平面α内两不共线向量,n为平面α的法向量,则求法向量的方程组为n·a=0n·b=0.非零知识回顾理清教材要点梳理2.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)⇔.(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⇔.(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⇔.(4)设平面α和β的法向量分别为u1,u2,则α∥β⇔.v1∥v2存在两个实数x,y,使v=xv1+yv2v⊥uu1∥u2知识回顾理清教材要点梳理3.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⇔⇔.(2)设直线l的方向向量为v,平面α的法向量为u,则l⊥α⇔.(3)设平面α和β的法向量分别为u1和u2,则α⊥β⇔⇔.v1⊥v2v1·v2=0v∥uu1⊥u2u1·u2=0题号答案12345BA407,-157,4(1)×夯实基础突破疑难夯基释疑2∶3∶(-4)(2)×(3)×(5)×(4)√(6)×题型一证明平行问题【例1】(2013·浙江改编)如图,在四面体A-BCD中,AD⊥平面BCD,BC⊥CD,AD=2,BD=22,M是AD的中点,P是BM的中点,点Q在线段AC上,且AQ=3QC.证明:PQ∥平面BCD.思维启迪思维升华解析【例1】(2013·浙江改编)如图,在四面体A-BCD中,AD⊥平面BCD,BC⊥CD,AD=2,BD=22,M是AD的中点,P是BM的中点,点Q在线段AC上,且AQ=3QC.证明:PQ∥平面BCD.证明线面平行,可以利用判定定理先证线线平行,也可利用平面的法向量.题型一证明平行问题思维启迪思维升华解析【例1】(2013·浙江改编)如图,在四面体A-BCD中,AD⊥平面BCD,BC⊥CD,AD=2,BD=22,M是AD的中点,P是BM的中点,点Q在线段AC上,且AQ=3QC.证明:PQ∥平面BCD.证明方法一如图,取BD的中点O,以O为原点,OD、OP所在射线为y、z轴的正半轴,建立空间直角坐标系Oxyz.由题意知,A(0,2,2),B(0,-2,0),D(0,2,0).设点C的坐标为(x0,y0,0).因为AQ→=3QC→,所以Q34x0,24+34y0,12.题型一证明平行问题思维启迪思维升华解析【例1】(2013·浙江改编)如图,在四面体A-BCD中,AD⊥平面BCD,BC⊥CD,AD=2,BD=22,M是AD的中点,P是BM的中点,点Q在线段AC上,且AQ=3QC.证明:PQ∥平面BCD.因为M为AD的中点,故M(0,2,1).又P为BM的中点,故P0,0,12,所以PQ→=34x0,24+34y0,0.又平面BCD的一个法向量为a=(0,0,1),故PQ→·a=0.又PQ⊄平面BCD,所以PQ∥平面BCD.题型一证明平行问题思维启迪思维升华解析【例1】(2013·浙江改编)如图,在四面体A-BCD中,AD⊥平面BCD,BC⊥CD,AD=2,BD=22,M是AD的中点,P是BM的中点,点Q在线段AC上,且AQ=3QC.证明:PQ∥平面BCD.方法二在线段CD上取点F,使得DF=3FC,连接OF,同证法一建立空间直角坐标系,写出点A、B、C的坐标,设点C坐标为(x0,y0,0). CF→=14CD→,设F点坐标系(x,y,0)则(x-x0,y-y0,0)=14(-x0,2-y0,0)∴x=34x0y=24+34y0题型一证明平行问题思维启迪思维升华解析【例1】(2013·浙江改编)如图,在四面体A-BCD中,AD⊥平面BCD,BC⊥CD,AD=2,BD=22,M是AD的中点,P是BM的中点,点Q在线段AC上,且AQ=3QC.证明:PQ∥平面BCD.∴OF→=(34x0,24+34y0,0)又由证法一知PQ→=(34x0,24+34y0,0),∴OF→=PQ→,∴PQ∥OF.题型一证明平行问题又PQ⊄平面BCD,OF⊂平面BCD,∴PQ∥平面BCD.思维启迪思维升华解析【例1】(2013·浙江改编)如图,在四面体A-BCD中,AD⊥平面BCD,BC⊥CD,AD=2,BD=22,M是AD的中点,P是BM的中点,点Q在线段AC上,且AQ=3QC.证明:PQ∥平面BCD.用向量证明线面平行的方法有(1)证明该直线的方向向量与平面的某一法向量垂直;题型一证明平行问题(2)证明该直线的方向向量与平面内某直线的方向向量平行;(3)证明该直线的方向向量可...