2018-2019学年北师大版选修2-1 用向量讨论垂直与平行(一) 学案
2018-2019学年北师大版选修2-1   用向量讨论垂直与平行(一)  学案第2页

(4)平面α与β的法向量分别是u=(2,-3,4),v=(4,-2,1);

(5)直线l的方向向量,平面α的法向量分别是a=(0,-8,12),u=(0,2,-3).

解 (1)∵a=(2,3,-1),b=(-6,-9,3),

∴a=-b,∴a∥b,即l1∥l2.

(2)∵a=(-2,1,4),b=(6,3,3),∴a·b≠0且a≠kb(k∈R),∴a,b既不共线也不垂直,即l1与l2相交或异面.

(3)∵u=(1,-1,2),v=,

∴u·v=3-2-1=0,∴u⊥v,即α⊥β.

(4)∵u=(2,-3,4),v=(4,-2,1),∴u·v≠0且u≠kv(k∈R),∴u与v既不共线也不垂直,即α和β相交但不垂直.

(5)∵a=(0,-8,12),u=(0,2,-3),

∴u=-a,∴u∥a,即l⊥α.

反思与感悟 (1)两直线的方向向量共线时,两直线平行;否则两直线相交或异面.

(2)直线的方向向量与平面的法向量共线时,直线和平面垂直;直线的方向向量与平面的法向量垂直时,直线在平面内或线面平行;否则直线与平面相交但不垂直.

(3)两个平面的法向量共线(垂直)时,两平面平行(垂直);否则两平面相交但不垂直.

跟踪训练1 设平面α的法向量为(1,3,-2),平面β的法向量为(-2,-6,k),若α∥β,则k=________.

答案 4

解析 ∵α∥β,∴(1,3,-2)=λ(-2,-6,k),

∴∴λ=-,k=4.

题型二 求平面的法向量

例2 如图所示,在四棱锥S-ABCD中,底面是直角梯形,∠ABC=90°,SA⊥底面ABCD,且SA=AB=BC=1,AD=,建立适当的空间直角坐标系,求平面SCD与平面SBA的一个法向量.

解 如图,以A为原点,以\s\up6(→(→),\s\up6(→(→),\s\up6(→(→)分别为x,y,z轴的正方向建立空间直角坐标系,

则A(0,0,0),D(,0,0),C(1,1,0),S(0,0,1),