人教课标版高中数学选修2-1《立体几何中的向量方法(第3课时)》教案-新版 联系客服

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→→

则A(0,0,0)、F(1,2,0)、B1(2,0,3)、D1(0,2,3),设E(2,y,z),则D1E=(2,y-2,z-3),AF=→=(2,0,3), (1,2,0),AB1∵D1E⊥平面AB1F, →AF→=0,??D1E·∴?

→→?AB1=0.?D1E·

y=1,??2?2y?2?0????即?解得?5

z=.???4?3?z?3??0?35

∴E(2,1,3)即为所求.

点拨:证明线面垂直即证明直线与平面内两相交直线垂直.

8.在四棱锥P-ABCD中,PD⊥底面ABCD,底面ABCD为正方形,PD=DC,E、F分别是AB、PB的中点.

(1)求证:EF⊥CD;

(2)在平面PAD内求一点G,使GF⊥平面PCB,并证明你的结论. 答案:见解析

解析:【知识点】利用向量求点的位置

【解题过程】

(1)证明:∵PD⊥底面ABCD,四边形ABCD是正方形,

∴AD、DC、PD两两垂直,如图,以DA、DC、DP所在直线分别为x轴、y轴、z轴建立空间直角坐标系,

aaa

设AD=a,则D(0,0,0)、A(a,0,0)、B(a,a,0)、C(0,a,0)、E(a,2,0)、P(0,0,a)、F(2,2,→→aaa

2).EF=(-2,0,2),DC=(0,a,0). →→→→∵EF·DC=0,∴EF⊥DC,即EF⊥CD. →

aaa

(2)设G(x,0,z),则FG=(x-,-,z-),

222若使GF⊥平面PCB,则

→→

aaaaa

由FG·CB=(x-2,-2,z-2)·(a,0,0)=a(x-2)=0,得x=2; →→

aaaa2a

由FG·CP=(x-2,-2,z-2)·(0,-a,a)=2+a(z-2)=0,得z=0. a

∴G点坐标为(2,0,0),即G点为AD的中点.

点拨:对于平面上的动点,同样用坐标表示位置比较好确定位置,证明直线与平面垂直有两种方法:(1)用直线与平面垂直的判定定理;(2)证明该直线所在向量与平面的法向量平行.