2019-2020学年人教A版选修2-1 立体几何中的向量法 学案
2019-2020学年人教A版选修2-1           立体几何中的向量法 学案第2页

则向量v1,v2应满足什么关系.

(2)若已知平面外一直线的方向向量和平面的法向量,则这两向量满足哪些条件可说明直线与平面平行?

(3)用向量法处理空间中两平面平行的关键是什么?

答案 (1)由直线方向向量的定义知若直线l1∥l2,则直线l1,l2的方向向量共线,即l1∥l2⇔v1∥v2⇔v1=λv2(λ∈R).

(2) 可探究直线的方向向量与平面的法向量是否垂直,进而确定线面是否平行.

(3)关键是找到两个平面的法向量,利用法向量平行来说明两平面平行.

梳理 利用空间向量解决平行问题时,第一,建立立体图形与空间向量的联系,用空间向量表示问题中涉及的点、直线、平面,把立体几何问题转化为向量问题;第二,通过向量的运算,研究平行问题;第三,把向量问题再转化成相应的立体几何问题,从而得出结论.

类型一 利用方向向量和法向量判定线面的位置关系

例1 (1)设a,b分别是不重合的直线l1,l2的方向向量,根据下列条件判断l1,l2的位置关系:

①a=(4,6,-2),b=(-2,-3,1);

②a=(5,0,2),b=(0,1,0);

(2)设μ,v分别是不同的平面α,β的法向量,根据下列条件判断α,β的位置关系:

①μ=(-1,1,-2),v=(3,2,-);

②μ=(3,0,0),v=(-2,0,0);

(3)设μ是平面α的法向量,a是直线l的方向向量,根据下列条件判断平面α与l的位置关系:

①μ=(2,2,-1),a=(-6,8,4);

②μ=(2,-3,0),a=(8,-12,0).

解 (1)①∵a=(4,6,-2),b=(-2,-3,1),

∴a=-2b,∴a∥b,∴l1∥l2.

②∵a=(5,0,2),b=(0,1,0),∴a·b=0,∴a⊥b,

∴l1⊥l2.

(2)①∵μ=(-1,1,-2),v=,

∴μ·v=-3+2+1=0,∴μ⊥v,∴α⊥β.

②∵μ=(3,0,0),v=(-2,0,0),