=1+1-1+1-1=1.
探究点2 利用向量的数量积判断或证明垂直问题[学生用书P56]
如图所示,在四棱锥PABCD中,底面ABCD为平行四边形,∠DAB=60°,AB=2AD,PD⊥底面ABCD.求证:PA⊥BD.
【证明】 由底面ABCD为平行四边形,∠DAB=60°,AB=2AD,知DA⊥BD,则\s\up6(→(→)·\s\up6(→(→)=0.
由PD⊥底面ABCD,知PD⊥BD,则\s\up6(→(→)·\s\up6(→(→)=0.
又\s\up6(→(→)=\s\up6(→(→)+\s\up6(→(→),
所以\s\up6(→(→)·\s\up6(→(→)=(\s\up6(→(→)+\s\up6(→(→))·\s\up6(→(→)=\s\up6(→(→)·\s\up6(→(→)+\s\up6(→(→)·\s\up6(→(→)=0,即PA⊥BD.
利用向量数量积判断或证明线线、线面垂直的思路
(1)由数量积的性质a⊥b⇔a·b=0(a,b≠0)可知,要证两直线垂直,可分别构造与两直线平行的向量,只要证明这两个向量的数量积为0即可.
(2)用向量法证明线面垂直,离不开线面垂直的判定定理,需将线面垂直转化为线线垂直,然后利用向量法证明线线垂直即可.
如图,在正方体ABCDA1B1C1D1中,E,F,G分别是棱CC1,BC,CD的中点,求证:A1G⊥平面DEF.
证明:设正方体的棱长为a,
因为\s\up6(→(→)·\s\up6(→(→)=(\s\up6(→(→)+\s\up6(→(→)+\s\up6(→(→))·(\s\up6(→(→)+\s\up6(→(→))
=\s\up6(→(→)·\s\up6(→(→)+\s\up6(→(→)·\s\up6(→(→)+\s\up6(→(→)·\s\up6(→(→)+\s\up6(→(→)·\s\up6(→(→)+\s\up6(→(→)·\s\up6(→(→)+\s\up6(→(→)·\s\up6(→(→)