2018-2019学年高中数学人教A版选修2-1学案:3.1.3 空间向量的数量积运算 Word版含解析
2018-2019学年高中数学人教A版选修2-1学案:3.1.3 空间向量的数量积运算 Word版含解析第5页

  =1+1-1+1-1=1.

  探究点2 利用向量的数量积判断或证明垂直问题[学生用书P56]

   

  

  如图所示,在四棱锥P­ABCD中,底面ABCD为平行四边形,∠DAB=60°,AB=2AD,PD⊥底面ABCD.求证:PA⊥BD.

  【证明】 由底面ABCD为平行四边形,∠DAB=60°,AB=2AD,知DA⊥BD,则\s\up6(→(→)·\s\up6(→(→)=0.

  由PD⊥底面ABCD,知PD⊥BD,则\s\up6(→(→)·\s\up6(→(→)=0.

  又\s\up6(→(→)=\s\up6(→(→)+\s\up6(→(→),

  所以\s\up6(→(→)·\s\up6(→(→)=(\s\up6(→(→)+\s\up6(→(→))·\s\up6(→(→)=\s\up6(→(→)·\s\up6(→(→)+\s\up6(→(→)·\s\up6(→(→)=0,即PA⊥BD.

  

  利用向量数量积判断或证明线线、线面垂直的思路

  (1)由数量积的性质a⊥b⇔a·b=0(a,b≠0)可知,要证两直线垂直,可分别构造与两直线平行的向量,只要证明这两个向量的数量积为0即可.

  (2)用向量法证明线面垂直,离不开线面垂直的判定定理,需将线面垂直转化为线线垂直,然后利用向量法证明线线垂直即可. 

   如图,在正方体ABCD­A1B1C1D1中,E,F,G分别是棱CC1,BC,CD的中点,求证:A1G⊥平面DEF.

  

  证明:设正方体的棱长为a,

  因为\s\up6(→(→)·\s\up6(→(→)=(\s\up6(→(→)+\s\up6(→(→)+\s\up6(→(→))·(\s\up6(→(→)+\s\up6(→(→))

=\s\up6(→(→)·\s\up6(→(→)+\s\up6(→(→)·\s\up6(→(→)+\s\up6(→(→)·\s\up6(→(→)+\s\up6(→(→)·\s\up6(→(→)+\s\up6(→(→)·\s\up6(→(→)+\s\up6(→(→)·\s\up6(→(→)