空间向量与立体几何章末总结

发布 2022-10-11 09:42:28 阅读 2183

知识点一空间向量的计算。

空间向量及其运算的知识与方法与平面向量及其运算类似,是平面向量的拓展,主要考查空间向量的共线与共面以及数量积运算,是用向量法求解立体几何问题的基础.

例1】沿着正四面体o-abc的三条棱、、的方向有大小等于和3的三个力f1,f2,f3.试求此三个力的合力f的大小以及此合力与三条棱夹角的余弦值.

知识点二证明平行、垂直关系。

空间图形中的平行、垂直问题是立体几何当中最重要的问题之一,利用空间向量证明平行和垂直问题,主要是运用直线的方向向量和平面的法向量,借助空间中已有的一些关于平行和垂直的定理,再通过向量运算来解决.

例2 如图,正方体abcd—a1b1c1d1中,m、n分别为ab、b1c的中点.

1)用向量法证明平面a1bd∥平面b1cd1;

2)用向量法证明mn⊥面a1bd.

例3 如图,在棱长为1的正方体abcd—a1b1c1d1中,p是侧棱cc1上的一点,cp=m.

试确定m使得直线ap与平面bdd1b1所成的角为60°.

例4 正方体abcd—a1b1c1d1中,e、f分别是bb1、cd的中点,求证:平面aed⊥平面a1fd1.

知识点三空间向量与空间角。

求异面直线所成的角、直线与平面所成的角、二面角,一般有两种方法:即几何法和向量法,几何法求角时,需要先作出(或证出)所求空间角的平面角,费时费力,难度很大.而利用向量法,只需求出直线的方向向量与平面的法向量.即可求解,体现了向量法极大的优越性.

例5 如图所示,在长方体abcd—a1b1c1d1中,ab=5,ad=8,aa1=4,m为b1c1上一点且b1m=2,点n**段a1d上,a1d⊥an.

1)cos〈,〉

2)求直线ad与平面anm所成角的余弦值;

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