2018-2019学年人教A版选修2-1 第三章 第2课时 用空间向量解决立体几何中的垂直问题 学案
2018-2019学年人教A版选修2-1  第三章 第2课时 用空间向量解决立体几何中的垂直问题  学案第5页

为A1B1C1,∠BAC=90°,A1A⊥平面ABC,A1A=,AB=AC=2A1C1=2,D为BC的中点.证明:平面A1AD⊥平面BCC1B1.

考点 向量法求解平面与平面的位置关系

题点 向量法解决面面垂直

证明 方法一 如图,以A为坐标原点,AB,AC,AA1所在直线分别为x轴,y轴,z轴,建立空间直角坐标系Axyz,

则A(0,0,0),B(2,0,0),C(0,2,0),A1(0,0,),C1(0,1,).

∵D为BC的中点,∴D点坐标为(1,1,0),

∴\s\up6(→(→)=(1,1,0),\s\up6(-→(-→)=(0,0,),\s\up6(→(→)=(-2,2,0),

∴\s\up6(→(→)·\s\up6(→(→)=1×(-2)+1×2+0×0=0,

\s\up6(-→(-→)·\s\up6(→(→)=0×(-2)+0×2+×0=0,

∴\s\up6(→(→)⊥\s\up6(→(→),\s\up6(-→(-→)⊥\s\up6(→(→),

∴BC⊥AD,BC⊥AA1.

又A1A∩AD=A,∴BC⊥平面A1AD.

又BC⊂平面BCC1B1,∴平面A1AD⊥平面BCC1B1.

方法二 同方法一建系后,得\s\up6(-→(-→)=(0,0,),

\s\up6(→(→)=(1,1,0),\s\up6(→(→)=(-2,2,0),\s\up6(-→(-→)=(0,-1,).

设平面A1AD的法向量为n1=(x1,y1,z1),

平面BCC1B1的法向量为n2=(x2,y2,z2).

由\s\up6(-→(n1·\o(AA1,\s\up6(-→)得

令y1=-1,则x1=1,z1=0,

∴n1=(1,-1,0).

由\s\up6(→(n2·\o(BC,\s\up6(→)得