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1、對(duì)于空間任意一條直線 ,與直線 平行的 非零向量 叫做直線 的一個(gè)方向向量,空間直線的方向向量,注:直線 有無(wú)窮多個(gè)方向向量,這些方向向 量是相互平行的,對(duì)于空間任意一條直線 ,與直線 平行的 非零向量 叫做直線 的一個(gè)方向向量,注:直線 有無(wú)窮多個(gè)方向向量,這些方向向 量是相互平行的,例、已知所有棱長(zhǎng)為1的正三棱錐A-BCD,試建立空間直角坐標(biāo)系,確定各棱所在直線的方向向量,注:為了計(jì)算和表達(dá)的方便,我們常選用坐標(biāo)的值比較簡(jiǎn)單的方向向量,例、 已知 =(2,2,1), =(4,5,3)求平面 ABC的單位法向量,對(duì)于非零的空間向量 ,如果它所在的直線與平面垂直,那么向量 叫做平面的一個(gè)法向量
2、,平面的法向量,注:(1)平面 有無(wú)窮多個(gè)法向量,這些法向量是相互平行的; (2)平面 的法向量 與平面 內(nèi)的所有向量都垂直,例、在放置于空間直角坐標(biāo)系中的長(zhǎng)方體 中,求下列平面的一個(gè)法向量: (1)平面 ; (2)平面 ; (3)平面,法向量與方向向量的應(yīng)用1:判斷平行關(guān)系,基礎(chǔ)命題1:兩條直線平行與重合,基礎(chǔ)命題2:一條直線與一個(gè)平面平行或在一個(gè)平面內(nèi),基礎(chǔ)命題3:兩個(gè)平面平行或重合,方向向量互相平行,這條直線的方向向量垂直于該平面的法向量,它們的法向量互相平行,Ex:如圖,在四棱錐 中,底面ABCD為正方形 ,PD=DC,E是PC的中點(diǎn),作 交 PB于點(diǎn)F,證明:(1) (2,推論:一條
3、直線與一個(gè)平面垂直,這條直線的方向向量 平行于該平面的法向量,EX.如圖,在長(zhǎng)方體 中, 求證:平面 平面,法向量與方向向量的應(yīng)用2:空間角的度量,空間兩條直線所成的角:設(shè)空間直線a與b所成的角為 它們的一個(gè)方向向量分別為 的夾角為 ,根據(jù)空間 兩條直線所成的角的定義,可知 是,Ex:正四面體ABCD的棱長(zhǎng)為a,E、F分別是棱BC和AD的中點(diǎn),求直線AE和FC所成角,Ex:四棱錐S-ABCD的高SO=3,底面是邊長(zhǎng)為2,ABC=600的菱形,F是SA的中點(diǎn),E是SC的中點(diǎn),求異面直線DF與BE所成角的大小,x,z,y,空間直線與平面所成的角:當(dāng)直線l與平面相交且不 垂直時(shí),設(shè)它們所成的角為 是
4、直線 l的一個(gè)方向向量, 是平面的一個(gè)法向量, 的夾角為 ,那么 有如下關(guān)系,二面角:設(shè)兩個(gè)半平面所在的平面1,2的法向 量分別為 ,兩個(gè)法向量的夾角為 ,二面角 的大小為 ,可以看出,Ex:在正方體ABCD-ABCD中,E,F(xiàn)分別是BC,CD的中點(diǎn),求: (1)直線AD與平面EFDB所成角的大?。?(2)二面角B-BE-F的大小,Ex:已知正三棱柱 的所有棱長(zhǎng)都是a, M是棱 的中點(diǎn), 求:(1)直線 與平面 所成角的大小 (2)二面角 的大小,Ex:已知正方體 的棱長(zhǎng)為2,P、Q分別在BC、CD上運(yùn)動(dòng),且 ,建立如圖所示坐標(biāo)系 (1)確定P、Q的位置,使得 (2)當(dāng) 時(shí),求二面角 的大小,中點(diǎn),設(shè)A是平面外任意一點(diǎn), 是平面過點(diǎn)A的法向量,點(diǎn)M是平面內(nèi)任意一點(diǎn),向量 的夾角為,直線AM與平面所成角為,法向量與方向向量的應(yīng)用3:空間點(diǎn)到平面的距離,思考:點(diǎn)面、線面距離可以用該公式,那么異面直線 之間的距離也可用 嗎?想想為什么,Ex:在長(zhǎng)方體ABCD-ABCD中
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