数学:2.2《空间向量及其运算》学案(北师大版选修2-1)
数学:2.2《空间向量及其运算》学案(北师大版选修2-1)第2页

  且,∠AOB=∠AOC.

  所以=0,即OG⊥BC.

  【解后归纳】 本题考查应用平面向量、空间向量和平面几何知识证线线垂直的能力.

  【例2】 在棱长为a的正方体ABCD-A1B1C1D1中,求:异面直线BA1与AC所成的角.

  【解前点津】 利用,求出向量与的夹角〈,〉,再根据异面直线BA1,AC所成角的范围确定异面直线所成角.

  【规范解答】 因为,

  所以

  =

  因为AB⊥BC,BB1⊥AB,BB1⊥BC, 例2图

  所以=0,

  =-a2.

  所以=-a2.

  又

  

  所以〈〉=120°.

  所以异面直线BA1与AC所成的角为60°.

  【解后归纳】 求异面直线所成角的关键是求异面直线上两向量的数量积,而要求两向量的数量积,必须会把所求向量用空间的一组基向量来表示.

  【例3】 如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E、F分

别是BB1、DC的中点.

  (1)求AE与D1F所成的角;

  (2)证明AE⊥平面A1D1F.

  【解前点津】 设已知正方体的棱长为1,且=e1,

=e2,=e3,以e1,e2,e3为坐标向量,建立空间直角坐标系D-xyz,

则:(1)A(1,0,0),E(1,1,),F(0,,0),D1(0,0,1),