1、单元复习一、知识点梳理设直线的方向向量分别为,平面的法向量分别为,则:1设直线所成的角为,则:2设直线与平面所成的角为,则:3设平面所成的二面角的大小为则:若,若,二、学法指导1 平面法向量的基本概念法向量是指与已知平面垂直的向量,它可以根据选取的坐标不同有无数多个,但一般取其中较为方便计算的2 平面法向量的基本计算根据图形建立合适的坐标系,设出已知平面的法向量为(x,y,z),在已知平面内寻找两条相交直线a,b,并用向量表示它们由于法向量垂直于平面,则必然垂直这两条直线,利用垂直向量点乘为零列出方程组由于有三个未知数x,y,z,一般是设其中一个为特殊值,求出另外两个3 平面法向量的基本应用在
2、求出法向量后,如要证明线面垂直,只需证明要证明的直线平行于该平面的法向量;如要证明面面垂直,只需证明两个平面的法向量垂直;如要求直线和平面所成的角,只需求出直线和法向量所成的角(利用向量点乘公式求出这个家教的余弦值,它和所求的线面角互余);如要求二面角大小,只需求出两个平面的法向量所成的角(同样利用点乘公式求出这个角的余弦值,它和所求的二面角的平面角相等或互补,然后只需简单判断二面角是锐角还是钝角即可)4 关于空间向量在立体几何中的应用问题,其中最主要的计算都是围绕平面的法向量展开的在绝大部分题目中,空间向量是作为数学工具来解决两类问题:一、垂直问题,尤其是线面垂直问题(面面垂直基本类似);二
3、、角度问题,主要讲二面角的平面角通过两个平面法向量所称的角来进行转化(线面角与此类似)而立体几何中的平行问题一般是用基本定理来进行解决的三、单元检测(一)填空题(每小题5分,共70分)1已知向量,且与互相垂直,则的值是 2已知,则与的数量积等于 3已知向量,则与的夹角为 4在下列命题中:若共线,则所在的直线平行;若所在的直线是异面直线,则一定不共面;若三向量两两共面,则三向量一定也共面;已知三向量,则空间任意一个向量总可以唯一表示为其中正确命题的个数为 5直三棱柱中,若, 则 6设A、B、C、D是空间不共面的四点,且满足,则BCD是 三角形7在棱长为1的正方体中,和分别为和的中点,那么直线与所
4、成角的余弦值是 8已知向量,若,则与的值分别是 9(如图)一个结晶体的形状为平行六面体,其中,以顶点为端点的三条棱长都等于1,且它们彼此的夹角都是,那么以这个顶点为端点的晶体的对角线的长为 10已知为夹角,则= 11在棱长为的正方体中,向量与向量所成的角为12如图,在正三棱柱中,已知在棱上,且,若与平面所成的角为,则13如图4,在长方体中,点在棱上移动,则当等于时,二面角的大小为14已知正方形的边长为4,分别是的中点,平面,且,则点到平面的距离为 (二)解答题(共90分)15如图,在棱长为2的正方体中,是的中点,取如图所示的空间直角坐标系(1)写出的坐标;(2)求与所成的角的余弦值16在正方体中,如图分别是的中点,(1)求证:平面;(2)17如图,在四棱锥中,底面是正方形,侧棱底面,是的中点,作交于点(1)证明平面;(2)证明平面18如图,四边形是直角梯形,平面,(1)求与平面所成的角余弦;(2)求平面和平面所成角的余弦19如图,在三棱锥中,点分别是的中点,底面(1)求证:平面;(2)当时,求直线与平面所成角的大小;(3)当为何值时,在平面内的射影恰好为的重心?20是平面外的点,四边形是平行四边形,(1)求证:平面;(2)对于向量,定义一种运算:,试计算的绝对值;说明其与几何体的体积关系,并由此猜想向量这种运算的绝对值的几何意义