2019-2020学年人教B版选修2-1 平面的法向量与平面的向量表示 学案
2019-2020学年人教B版选修2-1 平面的法向量与平面的向量表示  学案第2页



用向量方法求点B到平面距离基本思路:确定平面法向量, 在平面内取一点A,求向量\s\up6(→(→)到法向量的投影向量,投影向量的长度即为所要求的距离.如图平面α的法向量为n,点B到平面α的距离d=\s\up6(→(AB,\s\up6(→).

【微点提醒】

1.平面的法向量是非零向量且不唯一.

2.建立空间直角坐标系要建立右手直角坐标系.

3.线面角θ的正弦值等于直线的方向向量a与平面的法向量n所成角的余弦值的绝对值,即sin θ=|cos〈a,n〉|,不要误记为cos θ=|cos〈a,n〉|.

4.二面角与法向量的夹角:利用平面的法向量求二面角的大小时,当求出两半平面α,β的法向量n1,n2时,要根据向量坐标在图形中观察法向量的方向,来确定二面角与向量n1,n2的夹角是相等,还是互补.

【疑误辨析】

1.判断下列结论正误(在括号内打"√"或"×")

(1)直线的方向向量是唯一确定的.(  )

(2)若直线a的方向向量和平面α的法向量平行,则a∥α.(  )

(3)两个平面的法向量所成的角是这两个平面所成的角.(  )

(4)两异面直线夹角的范围是,直线与平面所成角的范围是,二面角的范围是[0,π].(  )

【答案】 (1)× (2)× (3)× (4)√

【解析】 (1)直线的方向向量不是唯一的,有无数多个;

(2)a⊥α;(3)两个平面的法向量所成的角是这两个平面所成的角或其补角.

【教材衍化】

2.(选修2-1P104练习2改编)已知平面α,β的法向量分别为n1=(2,3,5),n2=(-3,1,-4),则(  )

A.α∥β B.α⊥β

C.α,β相交但不垂直 D.以上均不对

【答案】 C

【解析】 ∵n1≠λn2,且n1·n2=-23≠0,∴α,β相交但不垂直.

3.(选修2-1P112A4改编)已知向量m,n分别是直线l和平面α的方向向量和法向量,若cos 〈m,n〉=-,则l与α所成的角为(  )

A.30° B.60° C.120° D.150°

【答案】 A

【解析】 由于cos 〈m,n〉=-,所以〈m,n〉=120°,所以直线l与α所成的角为30°.

【真题体验】

4.(2019·天津和平区月考)正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为a,则平面AB1D1与平面BDC1的距离为(  )

A.a B.a C.a D.a

【答案】 D