利用空間向量法證明立體幾何中的垂直與平行問題,常包含6種情形。然而無論是哪種情形,最後都需要轉化為求直線與直線的平行或垂直問題。這類題目在考試中常以選擇題的形式出現,或者為立體幾何解答題的第一小問以證明形式出現。
(1) 線線平行:a∥b(b≠0)⇔x1=λx2,y1=λy2,z1=λz2(λ∈R);
(2) 線線垂直:a⊥b⇔x1x2 y1y2 z1z2 =0;或若直線a的方向向量為a,直線b的方向向量為b,a⊥b⇔a·b=0
(3)線面平行:若平面α的法向量為n,直線a的方向向量為a,則直線a∥平面α⇔a⊥n.
(4)線面垂直:若平面α的法向量為n,直線a的方向向量為a,則直線a⊥平面α⇔a∥n.
(5)面面平行:若平面α的法向量為n1,平面β的法向量為n2,則α∥β⇔n1∥n2.
(6)面面垂直:若平面α的法向量為n1,平面β的法向量為n2,則α⊥β⇔n1⊥n2.
例1、空間直角坐标中A(1,2,3),B(-1,0,5),C(3,0,4),D(4,1,3),則直線AB與CD的位置關系是( )
A.平行 B.垂直
C.相交但不垂直 D.無法确定
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