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1页

  知识点一 直线的方向向量与平面的法向量

  1.直线的方向向量:如果表示非零向量a的有向线段所在直线与直线l平行或重合,则称此向量a为直线l的方向向量.

  2.平面的法向量:直线l⊥α,取直线l的方向向量a,则向量a叫作平面α的法向量.

  易误提醒 (1)通常取直线上的两个特殊点构成直线的方向向量;当直线平行于x轴,y轴或z轴时,直线的方向向量可分别取i=(1,0,0),j=(0,1,0),k=(0,0,1).

  (2)求平面的法向量时,建立的方程组有无数组解,利用赋值法,只要给x,y,z中的一个变量赋一特殊值(常赋值-1,0,1),即可确定一个法向量,赋值不同,所求法向量不同,但n=(0,0,0)不能作为法向量.

  必备方法 平面的法向量求法步骤:

  (1)设平面的法向量为n=(x,y,z).

  (2)找出(求出)平面内的两个不共线的向量的坐标a=(a1,b1,c1),b=(a2,b2,c2);

  (3)根据法向量的定义建立关于x,y,z的方程组

  (4)解方程组,取其中的一组解,即得法向量.

  [自测练习]

  1.若直线l∥平面α,直线l的方向向量为s、平面α的法向量为n,则下列结论正确的是(  )

  A.s=(-1,0,2),n=(1,0,-1)

  B.s=(-1,0,1),n=(1,2,-1)

  C.s=(-1,1,1),n=(1,2,-1)

  D.s=(-1,1,1),n=(-2,2,2)

  解析:直线与平面平行,直线的方向向量和平面的法向量垂直,经检验只有选项C中s·n=0,故选C.

  答案:C

  2.设u=(-2,2,t),v=(6,-4,4)分别是平面α,β的法向量.若α⊥β,则t=(  )

  A.3          B.4

  C.5 D.6

  解析:∵α⊥β,则u·v=-2×6+2×(-4)+4t=0,∴t=5.

答案:C