1、3.2.2 平面的法向量与平面的向量表示【学习目标】1理解直线的方向向量与平面的法向量。2能用向量语言表述线线、线面、面面的平行关系。3能用向量语言表述线线、线面、面面的垂直关系。【预习案】1、平面的法向量:已知平面,如果_与_垂直,则向量叫做平面的法向量或者说向量与平面_.记作_.2、正摄影:已知平面和一点,过点作的_与_相交于点,则就是点在平面内的正摄影。3、斜线在平面内的摄影:如果一条直线和平面_,但_,那么直线叫做这个平面的斜线,斜线和平面的交点叫做_,斜线上的一点与斜足之间的线段叫做_。4、三垂线定理:如果_与_垂直,则它也和这条斜线垂直。5、三垂线定理的逆定理:如果平面内的一条直线
2、和_垂直,则它也和_垂直。【预习检测】1直三棱柱ABCA1B1C1中,ACB90,BAC30,BC1,AA1,M是AA1的中点,则_(是,不是)平面AB1C1的一个法向量2下列命题中正确的是( )A若是平面ABC的一个法向量,则和平面ABC内任意一条直线的方向向量垂直B若和平面ABC内两条直线的方向向量垂直,则是平面ABC的法向量C若既是平面a 的法向量,又是平面b 的法向量,则a b D若a b ,则它们所有共同的法向量在一条直线上【课中案】求平面法向量的方法(规律方法)例1如图所示,已知点,求平面的一个法向量。变式练习:1.已知平面a经过三点A(1,2,3),B(2,0,-1)C(3,-2
3、,0),试求平面a的一个法向量.2.已知=(2,2,1),=(4,5,3)求平面ABC的单位法向量例2.利用法向量证明平行问题 如图所示,在正方体中,求证平面平面。例3.利用法向量证明垂直问题 如图所示,在正三棱柱中,点是的中点,点在上,且。求证平面平面。变式练习: 在正三棱锥PABC中,三条侧棱两两互相垂直,G是PAB的重心,E、F分别为BC、PB上的点,且BE:EC=PF:FB=1:2求证:平面GEF平面PBC.例4.三垂线定理及其逆定理的应用如图所示,已知直三棱柱中,是的中点,求证:。【课后案】1已知,则平面ABC的一个法向量为_2已知空间一点A(1,2,1),空间一点M(x,y,z)满
4、足,则x, y,z之间的关系是_3已知向量(1,7,8),(0,14,16),(0,),若平面OAB,则_4下列命题中:(1)平面可以用平面内两条平行直线的方向向量表示;(2)平面的法向量不一定在一条直线上;(3)平面的所有法向量都是共线向量;(4)若两个平面垂直,则它们的法向量也垂直其中正确命题的序号是_5如图,在正方体ABCDA1B1C1D1中,求证:平面A1BD平面CD1B16如图,在棱长为2的正方体ABCDA1B1C1D1中,M为BC的中点,N为AB的中点,P为BB1的中点 ()求证:BD1B1C;()求证:BD1平面MNP7.如图所示,在直三棱柱ABCA1B1C1中,AC=3,BC=4,AB=5,AA1=4,点D是AB的中点.求证:AC1平面CDB1.