1.4.1.1空间中点、直线和平面的向量表示 ppt课件-新人教A版（2019）高中数学选择性必修第一册高二上学期.pptx

1、平面向量空间向量代数运算推广建系空间向量解决了哪些几何问题？距离问题夹角问题平行、垂直问题几何中点点线线面面向量中？ 我们知道，点、直线和平面是空间的基本图形，点、线段和平面图形等是组成空间几何体的基本元素.因此，为了用空间向量解决立体几何问题，首先要用向量表示空间中的点、直线和平面如何用向量表示空间中的一个点？定点OPp向量的坐标起点的坐标终点的坐标坐标 如图，在空间中，取一定点O作为基点，那么空间中任意一点P可以用向量 来表示，我们把向量 称为点P的位置向量.OP OP P几何中向量中点方向向量aAB 点P在直线l上充要条件一个点一个方向+ +如何用向量表示空间中的直线？l 如图，a是直线

2、l的方向向量，在直线l上取 = a，设P是直线l上的任意一点，由向量共线的条件可知：AB 存在实数t，使得 ，即AP=t aAP=t AB （1）不共线的三点确定一个平面（2）直线和直线外一点确定一个平面（3）两条相交直线确定一个平面（4）两条平行直线确定一个平面（5）一个定点和两个定方向确定一个平面？如何用向量表示空间中的平面？ OPabOP=x +yab 这样点O与向量a,b不仅可以确定平面,还可以具体表示出内的任意一点.这种表示在解决几何问题时有重要作用.abBCPAO,OPABCxOPOAxAByyAC 进进一一步步地地 如如图图 取取定定空空间间任任意意一一点点可可以以得得到到 空空

3、间间一一点点 位位于于平平面面内内的的充充要要条条件件是是存存在在实实数数使使 我们把式称为我们把式称为空间平面空间平面ABC的向量表的向量表示式示式由此可知，空间中任意平面由空间由此可知，空间中任意平面由空间一一点及两个及两个不共线向量唯一确定唯一确定yxzDABCD1A1B1C1M例1 已知长方体ABCD-A1B1C1D1中，AB=4，BC=3，CC1 =2，M为AB中点.以D为原点，DA, DC, DD1所在直线分别为x轴、y轴、z轴建立如图所示空间直角坐标系.（1）求平面BCC1B1的一个法向量；（2）求平面MCA1的一个法向量( ),;BCC By111分析： 平面与 轴垂直其法向量

4、可以直接写出( ),.MCAMC MA CA1112 平面可以看成由中的两个向量所确定 运用法向量与它们的垂直关系 可转化为数量积运算求得法向量解:(1)因为y轴垂直于平面BCC1B1，所以n1=(0,1,0)是平面BCC1B1的一个法向量.111(2)4,3,2,(3, 2, 0),(0, 4, 0),(3, 0, 2)( 3,2,0),(0, 2,2).ABBCCCMABM C AMCMA 因为是的中点 所以的坐标分别为因此21221221( , , ),23203220nx y zMCAnMC nMAnMCxyxznMAyzyz 设是平面的法向量 则所以213,2,3.(2,3,3).zxynMCA 取则于是是平面的一个法向量z是自由变量最好法向量不最好法向量不要出现分数，要出现分数，方便运算方便运算求平面法向量的步骤111222AO =+abc xyzDABCD1A1B1C11、空间中点、直线和平面的向量表示 点点+位置向量 线点+方向向量 平面点+法向量设向量选向量列方程组解方程组赋非零值得结论2、归纳求平面法向量的步骤：