高考要求
向量作為高中教材新增內容,以其獨特的數形結合和座標運算,使之成為廣泛應用工具,但今後幾年將有淡化的趨勢.
一、 兩點解讀
重點:1.求異面直線的夾角;2.求直線與平面所成的角;3.求二面角的大小;
4.求點到面的距離.
難點:求二面角時,對二面角是銳角或鈍角的判斷.
二、 課前訓練
1.在正方體中,下列各式中運算結果為向量的共有( )
③ ④
(a)1個b)2個c)3個d)4個
2.已知三點不共線,點是平面外一點,則下列各條件中,能得到點與一定共面的條件為( )
(ab(cd)
3.在正方體abcd—a1b1c1d1中,e是稜cc1的中點,則直線d1e,bc1所成角的大小為
4.正方體abcd—a1b1c1d1中,o是上底面abcd中心,若稜長為a,則三稜錐o—ab1d1的體積為
三、 典型例題
例1 正方體abcd—a1b1c1d1中,則異面直線ac與bc1的夾角為
(a)30b)45c)60d)90°
例2已知正方體abcd-a1b1c1d1的稜長為1,點m在稜ab上,且,點p是abcd麵內的動點,且點p到直線a1d1的距離與點p到點m的距離的平方差為1,則點p的軌跡是
(a)拋物線 (b)雙曲線 (c)直線 (d)以上都不是
例3 過正方形abcd的頂點a,引pa⊥平面abcd,若pa = ab,則平面abp和平面cdp所成的二面角的大小是
例4 四稜柱abcd-a1b1c1d1中,給出三個結論:
(1)四稜柱abcd-a1b1c1d1為直四稜柱;(2)底面abcd為菱形;
(3)ac1⊥b1d1. 以其中兩個論斷作為條件,餘下的乙個論斷作為結論,可以得到三個命題,其中正確命題的個數為
例5 如圖,在三稜椎p-abc中,pa⊥平面abc, d、e、f分別是稜ab、bc、cp的中點,ab=ac=1,pa=2.
(ⅰ)求直線pa與平面def所成角的大小;
(ⅱ)求點p到平面def的距離.
例6 如圖,在正三稜柱a1b1c1—abc中,d,e分別是
稜bc、的中點,ab=aa1=2.
(ⅰ)證明:;
(ⅱ)求二面角的大小;
(ⅲ)求異面直線與be的距離.
第30講用向量法解立體幾何問題
1.已知直線l⊥平面α,直線m平面β,有下面四個命題:①;②;③;④,其中正確的兩個命題的序號是
(a) ①與② (b) ③與④ (c)②與④ (d)①與③
2.在稜長為a的正方體abcd-a1b1c1d1中,p,q是對角線a1c上的點,且pq=,則三稜錐p-bdq的體積為
(a) (b) (c) (d)無法確定
3.空間四邊形每邊及對角線長均為,分別是的中點,則
(ab . 1cd)
4.在正三稜錐pabc中,已知底面邊長為4,側稜長為6,則側稜與底面所成角的大小為
5.已知正方體abcd—a1b1c1d1的稜長是1,在正方體的側面bcc1b1上到點a距離為的點的集合形成一條曲線,那麼這條曲線的形狀是它的長度是 .
6.正方體abcd—a1b1c1d1中,o是上底面abcd中心,若稜長為a,則三稜錐o—ab1d1的體積為
7.如圖,在稜長為2的正方體abcda1b1c1d1中,e、f分別為a1b1、a1d1的中點,g、h分別為bc、b1d1的中點.
(1)求異面直線gh與df的所成角的大小;
(2)指出直線gh與平面efdb的位置關係.
8.如圖,已知正四稜柱abcd—a1b1c1d1,點e在稜d1d上,截面eac∥d1b,且面eac與底面abcd所成的角為45°,ab = a.
(ⅰ) 求截畫eac的面積;
(ⅱ)求證:直線db1⊥平面eac;
(ⅲ)求三稜錐b1—eac的體積.
第30講用向量法解立體幾何問題答案
課前訓練
1234.
典型例題
例1例2例3例4 1
例5解:(ⅰ)以a為座標原點,建立如圖空間直角座標系
易知:a(0,0,0),b(1,0,0),p(0,0,2),
,,設是平面def的乙個法向量,
則即 , 取x =1, 則,
設pa與平面 def所成的角為,則
例6證明:(ⅰ)以a為原點,建立如圖的空間直角座標系,易知各點座標
a(0,0,0), b(,1,0),b1(,1,0), e(0,2,1),
則, 即
(ⅱ)易知:,,設是平面的乙個法向量,則,令
則 ,,設是平面乙個法向量,則,令則
設二面角為,則
(ⅲ)設是與be的法向量,
則,可得:取 y=3, 可知
,.五、過關練習
1. 2. 3 . 4. 5.圓弧, 6 .
7.(1)arccos;(2)平行 8.;(2)略;(3)
向量法解立體幾何
用傳統的方法解立體幾何需要煩瑣的分析 複雜的計算。而用向量法解題思路清晰 過程簡潔。對立體幾何的常見問題都可以起到化繁為簡,化難為易的效果。一.證明兩直線平行 已知兩直線和,則存在唯一的實數使 二.證明直線和平面平行 1.已知直線且三點不共線,則 存在有序實數對使 2.已知直線和平面 的法向量,則 ...
向量法解立體幾何題的總結
一 基本工具 1.數量積2.射影公式 向量在上的射影為 3.直線的法向量為,方向向量為 4.平面的法向量 略 二 考點及對策 高考題主要圍繞點線面體之間的關係與度量展開,具體如下 1.關係 1.1平行關係 1.1.1線線平行兩線的方向向量平行 1.1.2線面平行線的方向向量與面的法向量垂直1.1.3...
用空間向量解立體幾何問題方法歸納 學生版
一 平行垂直問題基礎知識 直線l的方向向量為a a1,b1,c1 平面 的法向量u a3,b3,c3 v a4,b4,c4 1 線面平行 l a ua u 0a1a3 b1b3 c1c3 0 2 線面垂直 l a ua kua1 ka3,b1 kb3,c1 kc3 3 面面平行 u vu kva3 ...