§3.2立体几何中的向量方法(2)
利用向量解决垂直问题。
学习目标 1. 掌握直线的方向向量及平面的法向量的概念;
2. 掌握利用向量证明直线与直线,直线与平面,平面与平面垂直的方法。
学习过程 一、课前准备。
复习1:直线与平面垂直的判定定理。
平面与平面垂直的判定定理。
复习2:空间向量共线的充要条件。
空间向量垂直的充要条件。
复习3:设a=,b=,a·b
二、新课导学。
学***。
问题一证明线线垂直。
例1 练习已知正三棱柱abc—a1b1c1的各棱长都为1,若侧棱c1c的中点为d,求证:ab1⊥a1d.
问题二证明线面垂直。
例2.如图所示,在正方体abcd-a1b1c1d1中,o为ac与bd的交点,g为cc1的中点,求证:a1o⊥平面gbd.
练习。1.如图所示,在正方体abcd-a1b1c1d1中,e、f分别是bb1、d1b1的中点.
求证:ef⊥平面b1ac.
2.在正棱锥p—abc中,三条侧棱两两互相垂直,g是△pab的重心,e、f分别为bc、pb上的点,且be∶ec=pf∶fb=1∶2.
1)求证:平面gef⊥平面pbc;
2)求证:eg是pg与bc的公垂线段.
问题三证明面面垂直。
在四面体abcd中,ab⊥平面bcd,bc=cd,∠bcd=90°,∠adb=30°,e、f分别是ac、ad的中点,求证:平面bef⊥平面abc.
练习。1.在正棱锥p-abc中,三条侧棱两两互相垂直,g是△pab的重心,e、f分别为bc、pb上的点,且be∶ec=pf∶fb=1∶2.
求证:平面gef⊥平面pbc;
2.如图所示,在四棱锥p—abcd中,底面abcd是正方形,侧棱pd⊥平面abcd,pd=dc,e是pc的中点,作ef⊥pb交pb于f.
1)证明:pa∥平面bde;
2)证明:pb⊥平面def.
3.在正方体abcd-a1b1c1d1中,p为dd1的中点,o为底面abcd的中心,求证:ob1⊥平面pac.
4.三棱锥被平行于底面abc的平面所截得的几何体如图所示,截面为a1b1c1,∠bac=90°,a1a⊥平面为bc中点.
证明:平面a1ad⊥平面bcc1b1.
5.(创新拓展)如图所示,矩形abcd的边ab=a,bc=2,pa⊥平面abcd,pa=2,现有数据:a=;a=1;a=2;a=;a=4.
若在bc边上存在点q,使pq⊥qd,则a可以取所给数据
中的哪些值?并说明理由.
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