本
章
整
合
专题一
专题二
专题三
专题一
空间向量的概念
数学概念是数学体系的基础,准确掌握空间向量的有关概念是学好空间向量的关键
.
注意概念的严密、精练、准确性,防止缺失概念中的某些条件或者忽略概念规定的特殊情况
.
专题一
专题二
专题三
应用
给出下列命题
:
②
若
a
·
b<
0,
则
是钝角
;
③
若
a
是直线
l
的方向向量
,
则
λ
a
(
λ
∈
R
)
也是
l
的方向向量
;
④
非零向量
a
,
b
,
c
满足
a
与
b
,
b
与
c
,
c
与
a
都是共面向量
,
则
a
,
b
,
c
必共面
.
其中错误命题的个数是
(
)
A.1 B.2
C.3 D.4
专题一
专题二
专题三
专题一
专题二
专题三
专题二
空间向量与线面的位置关系
利用向量平行、向量垂直的条件,解决空间中的平行与垂直关系,将几何证明转化为纯代数运算,从而使问题得以简化
.
(1)证明两条直线平行,只需证明这两条直线的方向向量是共线向量
.
(2)证明线面平行的方法:
①
证明直线的方向向量与平面的法向量垂直;
②
证明能够在平面内找到一个向量与已知直线的方向向量共线;
③
利用共面向量定理,即证明直线的方向向量与平面内的两个不共线向量是共面向量
.
(3)证明面面平行的方法:
①
转化为线线平行、线面平行处理;
②
证明这两个平面的法向量是共线向量
.
专题一
专题二
专题三
(4)
证明线线垂直的方法是证明这两条直线的方向向量互相垂直
.
(5)
证明线面垂直的方法
:
①
证明直线的方向向量与平面的法向量是共线向量
;
②
证明直线与平面内的两个不共线的向量互相垂直
.
(6)
证明面面垂直的方法
:
①
转化为线线垂直、线面垂直处理
;
②
证明两个平面的法向量互相垂直
.
专题一
专题二
专题三
应用
1
如图
,
在四棱锥
P
-
ABCD
中
,
底面
ABCD
是正方形
,
侧棱
PD
⊥
底面
ABCD
,
PD=DC
,
E
是
PC
的中点
,
作
EF
⊥
PB
于点
F.
证明
:(1)
PA
∥
平面
EDB
;
(2)
PB
⊥
平面
EFD.
提示
:
底面
ABCD
是正方形
,
侧棱
PD
⊥
底面
ABCD
,
所以可建立空间直角坐标系使用空间向量来证明
.
专题一
专题二
专题三
专题一
专题二
专题三
专题一
专题二
专题三
应用
2
在直三棱柱
ABC
-
A
1
B
1
C
1
中
,
∠
ACB=
90
°
,
AC=
1,
专题一
专题二
专题三
专题一
专题二
专题三
专题三
利用空间向量求空间的角与距离
利用向量求空间中的夹角及距离问题是高考的重点
.
解题的关键是会找直线的方向向量及平面的法向量,并用它们表示空间中的角及距离,所有的空间距离问题用向量求时,有着相同的表现形式
.
应加强理解,求角时,要弄清向量夹角与所求角的关系
.
应用
1
在正方体
ABCD
-
A
1
B
1
C
1
D
1
中,
E
,
F
分别为
AA
1
,
AB
的中点,求
EF
和平面
ACC
1
A
1
所成角的大小
.
提示:
已知正方体中有两两垂直的关系
,
故可考虑建系用法向量求解
.
专题一
专题二
专题三
专题一
专题二
专题三
提示
:
设
CD
的中点为
O
,
可证明
MO
,
BO
,
CD
两两垂直
,
从而可用等积法、定义法求解或者建系用向量法来求解
.
专题一
专题二
专题三
专题一
专题二
专题三
专题一
专题二
专题三
1
2
3
1
2
3
1
2
3
2.(
安徽高考
)
如图
,
ABEDFC
为多面体
,
平面
ABED
与平面
ACFD
垂直
,
点
O
在线段
AD
上
,
OA=
1,
OD=
2,
△
OAB
,
△
OAC
,
△
ODE
,
△
ODF
都是正三角形
.
(1)
证明
:
直线
BC
∥
EF
;
(2)
求棱锥
F
-
OBED
的体积
.
1
2
3
1
2
3
1
2
3
3.(
北京高考
)如图,在四棱锥
P
-
ABCD
中,
PA
⊥
平面
ABCD
,底面
ABCD
是菱形,
AB=
2,
∠
BAD=
60
°
.
(1)求证:
BD
⊥
平面
PAC
;
(2)若
PA=AB
,求
PB
与
AC
所成角的余弦值;
(3)当平面
PBC
与平面
PDC
垂直时,求
PA
的长
.
(1)
证明:
因为四边形
ABCD
是菱形
,
所以
AC
⊥
BD.
又因为
PA
⊥
平面
ABCD
,
所以
PA
⊥
BD.
所以
BD
⊥
平面
PAC.
1
2
3
1
2
3