2019-2020学年北师大版选修2-1 立体几何中的向量方法 教案
2019-2020学年北师大版选修2-1    立体几何中的向量方法   教案第3页

  又FG⊂平面EFG,∴平面EFG⊥平面PBC.

  方法二 同方法一,建立空间直角坐标系,则

  E(0,2,1)、F(0,1,0)、G(1,1,0).

  =(0,-1,-1),=(0,-1,-1),

  设平面EFG的法向量是n=(x,y,z),

  则有n⊥,n⊥,

  ∴令y=1,得z=-1,x=0,即n=(0,1,-1).

  而显然=(3,0,0)是平面PBC的一个法向量.

  这样n· = 0,∴n⊥

  即平面PBC的法向量与平面EFG的法向量互相垂直,

  ∴平面EFG⊥平面PBC.

  (2)∵ =(1, 1, 1), =(1,1,0), =(0, 3,3),

  ∴·=11= 0,· =33 = 0,

  ∴EG⊥PG,EG⊥BC,

  ∴EG是PG与BC的公垂线段.

  

知识点四 利用向量方法求角

  

   四棱锥P-ABCD中,PD⊥平面ABCD,PA与平面ABCD所成的角为60°,在四边形ABCD中,∠D=∠DAB=90°,AB=4,CD=1,AD=2.

  (1)建立适当的坐标系,并写出点B,P的坐标;

  (2)求异面直线PA与BC所成角的余弦值.

  

  解 (1)如图所示,以D为原点,射线DA,DC,DP分别为x轴,y轴,z轴的正方向,建立空间直角坐标系D-xyz,

  ∵∠D=∠DAB=90°,AB=4,CD=1,AD=2,

  ∴A(2,0,0),C(0,1,0),B(2,4,0).

  由PD⊥面ABCD得∠PAD为PA与平面ABCD所成的角.

  ∴∠PAD=60°.

  在Rt△PAD中,由AD=2,得PD=2.

  ∴P(0,0,2).

  (2)∵=(2,0,-2), =(2, 3,0)

∴cos〈,〉=