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空间向量与平行关系

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空间向量与平行关系课件

空间向量与平行关系课件

(3)空间直线的向量表达式的两点作用: ①定位置:点A和向量a可以确定直线的_位__置__; ②定点:可以具体表示出l上的任意_一__点__. 3.向量a为平面α的法向量应满足的两个条件 (1)向量a表示直线l的_方__向__向__量__; (2)直线l_⊥__平面α.
4.用向量描述空间平行关系 设空间两条直线l,m的方向向量分别为a=(a1,a2,a3), b=(b1,b2,b3),两个平面α,β的法向量分别为u=(u1,u2,u3), v=(v1,v2,v3),则有如下结论
则
m
AN
0，
m NM 0，
所以
a 2
x1
0
y1
az1
0，
a 2
x1
a 2
y1
0
z1
0，
所以y1＝－x1＝－2z1.取z1＝1，
所以平面AMN的一个法向量为m＝(2，－2，1)．
同理由
n n
DB DF
可00，，得x2＝－y2，y2＝－2z2.
令z2＝1，
所以平面EFDB的一个法向量为n＝(2，－2，1)．
2.应用向量法证明线面平行问题的方法 (1)证明直线的方向向量与平面的法向量垂直. (2)证明直线的方向向量与平面内的某一直线的方向向量共线. (3)证明直线的方向向量可用平面内的任两个不共线的向量表 示.即用平面向量基本定理证明线面平行.
3.证明面面平行的方法 设平面α的法向量为n1=(a1,b1,c1),平面β的法向量为 n2=(a2,b2,c2),则α//β⇔n1∥n2⇔(a1,b1,c1)=k(a2,b2,c2) (k∈R).
位置关系 向量关系 向量运算关系
l∥m
_a_∥__b_ _a_=_k_b_,_k_∈__R_

空间向量与平行关系 课件

空间向量与平行关系 课件

[证明] 法一：如图5所示，以D为原点，DA、DC、 DD1所在直线分别为x轴、y轴、z轴建立空间直角坐标 系，设正方体的棱长为1，则可求得
图5
M(0,1，12)，N(12，1,1)， D(0,0,0)，A1(1,0,1)，B(1,1,0)， 于是M→N＝(12，0，12)，D→A1＝(1,0,1)， D→B＝(1,1,0)， 设平面 A1BD 的法向量是 n＝(x，y，z)，
x－2y－4z＝0， 2x－4y－3z＝0，
解得 z＝0 且 x＝2y，
令 y＝1，则 x＝2.
∴平面 α 的一个法向量为 n＝(2,1,0)．
[点评] 求平面法向量的方法与步骤： (1)选向量 求平面的法向量时，要选取两 相交向量A→C、A→B. (2)设坐标 设平面法向量的坐标为 n＝ (x，y，z)．
图 11
解：以D为原点，分别以DA、DC、DD1所在直线 为x、y、z轴，建立空间直角坐标系，
法三：∵M→N＝C→1N－C→1M＝12D→A－12D→1D
＝12(D→B＋B→A)－12(D→1A1＋A→1D)
＝12D→B＋12B→A－12D→1A1－12A→1D
＝12D→B＋12D→A1＋12(B→A－D→A)
＝12D→B＋12D→A1＋12B→D
＝12D→A1
＋
→ 0DB.
即M→N 可用D→A1 与D→B线性表示 ， 故M→N 与D→A1 、D→B是共面向量 ． 又 MN⊄平面 A1BD， DA1，DB⊂平面 A1BD，且 DA1∩DB＝D， ∴MN∥平面 A1BD.
①u＝(1，－1,2)，v＝(3,2，－12)； ②u＝(0,3,0)，v＝(0，－5,0)； ③u＝(2，－3,4)，v＝(4，－2,1)．

空间向量与平行关系 课件

空间向量与平行关系 课件

探究点三 利用空间向量证明平行关系 问题 怎样利用向量证明空间中的平行关系？
答案 可以按照下列方法证明空间中的平行关系. 线线 设直线 l1、l2 的方向向量分别是 a、b，则要证明 平行 l1∥l2，只需证明 a∥b，即 a＝kb (k∈R) ①设直线 l 的方向向量是 a，平面 α 的法向量是 线面 u，则要证明 l∥α，只需证明 a⊥u，即 a·u＝0； 平行 ②根据线面平行判定定理在平面内找一个向量 与已知直线的方向向量是共线向量即可；
则有 D(0,0,0)，A(2,0,0)，C(0,2,0)，C1(0,2,2)， E(2,2,1)，F(0,0,1)，B1(2,2,2)， 所以F→C1＝(0,2,1)，D→A＝(2,0,0)，A→E＝(0,2,1)． 设 n1＝(x1，y1，z1)是平面 ADE 的法向量， 则 n1⊥D→A，n1⊥A→E，
∴平面 ABC 的一个法向量为 n＝(1,1,1)．
例 1 根据下列条件，判断相应的线、面位置关系： (1)直线 l1，l2 的方向向量分别是 a＝(1，－3，－1)， b＝(8,2,2)； (2)平面 α，β 的法向量分别是 u＝(1,3,0)，v＝(－3，－9,0)； (3)直线 l 的方向向量，平面 α 的法向量分别是 a＝(1， －4，－3)，u＝(2,0,3)； (4)直线 l 的方向向量，平面 α 的法向量分别是 a＝(3,2,1)， u＝(－1,2，－1)．
因为 p·v＝(xa＋yb)·v＝xa·v＋yb·v＝0， 即平面 β 的法线与平面 α 内任一直线垂直． 所以平面 β 的法向量也是平面 α 的法向量，即 u∥v. 因此，α∥β.
小结 在“平面与平面平行的判定定理”的证明过程中突 出了直线的方向向量和平面的法向量的作用．以后我们用 向量证明有关结论时，直线的方向向量和平面的法向量是 重要的工具．

3.2.2空间向量与平行.垂直关系

3.2.2空间向量与平行.垂直关系
∴A→B1⊥M→N，∴AB1⊥MN.
法二 (坐标法) 设 AB 中点为 O，作 OO1∥AA1. 以 O 为坐标原点，OB 为 x 轴，OC 为 y 轴， OO1 为 z 轴建立如图所示的空间直角坐标 系．由已知得
A(－12，0，0)，B(12，0，0)，C(0， 23，0)，N(0， 23，14)，B1(12，0， 1)， ∵M 为 BC 中点，∴M(14， 43，0)．
题型二 证明线线垂直
【例2】 已知正三棱柱 ABC－A1B1C1 的各棱长
都为 1，M 是底面上 BC 边的中点，N 是侧
棱 CC1 上的点，且 CN＝14CC1.求证：AB1⊥ MN. [思路探索] 解答本题可先选基向量，证明A→B1·M→N＝0 或先 建系，再证明A→B1·M→N＝0.
解 法一 (基向量法)
(3)若直线 l 的方向向量是 u，平面α的法向量是 v，则有 l∥α⇔u⊥v⇔u·v＝0；l⊥α⇔u∥v⇔u＝kv(k∈R)．
空间垂直关系的向量表示
(1)线线垂直
设直线l的方向向量为a＝(a1，a2，a3)，直线m的方向向量为b ＝(b1，b2，b3)，则l⊥m⇔a_⊥__b__⇔ a_·_b_＝__0__⇔ _a_1_b_1＋__a_2b2＋a3b3＝0 (2)线面垂直
设直线l的方向向量是u＝(a1，b1，c1)，平面α的法向量是v＝(a2， b2，c2)，则l⊥α⇔u∥v⇔ __u_＝__k_v．
(3)面面垂直
设平面α的法向量u＝(a1，b1，c1)，平面β的法向量v＝ (a2，b2，c2)，则α⊥β⇔__u_⊥__v_⇔ ___u_·_v＝__0_ ⇔ _a_1_a_2_＋__b_1b_2_＋__c_1_c_2＝__0___ ．
试一试：若平面α与β的法向量分别是a＝(4，0，－2)，

2.4.1 空间向量与平行关系 课件(北师大选修2-1)

2.4.1 空间向量与平行关系 课件(北师大选修2-1)
1 ①n1＝(1，－1,2)，n2＝(3,2，－ )； 2 ②n1＝(0,3,0)，n2＝(0，－5,0)； ③n1＝(2，－3,4)，n2＝(4，－2,1)．
(3)设n是平面π的法向量，a是直线l的方向向量，根据
下列条件判断π和l的位置关系：
①n＝(2,2，－1)，a＝(－3,4,2)； ②n＝(0,2，－3)，a＝(0，－8,12)； ③n＝(4,1,5)，a＝(2，－1,0)． [思路点拨] 本题可由直线的方向向量、平面的法向
(
)
解析：当a· b＝0时，lπ或l∥π. 答案：D
2．已知直线l1，l2的方向向量分别为a，b，平面π1、π2的 法向量分别为n1，n2，若a＝n1＝(1，－2，－2)，b＝n2 ＝(－2，－3,2)，试判断l1与l2，π1与π2，l1与π2间的位置 关系．
解：∵a· b＝n1·2＝a·2 n n
AC 的中点，所以 OB⊥AC，OA＝OB＝OC， 如图，建立空间直角坐标系，设 OA＝a， 则 A(a,0,0)， B(0， a,0)， C(－a,0,0)， P(0,0，
a a a)，D－2，0，2，
a a 所以 OD ＝－2，0，2.
设平面 PAB 的法向量为 n＝(x，y，z)．
SD1＝2SD，点N，R分别为A1D1，BC的中点.求证：
MN∥平面RSD.
证明：法一：如图所示，建立空间直角 坐标系，则根据题意得
4 M 3，0，3 ，
2 N(0,2,2)，R(3,2,0)，S0，4，3.
2 2 ∴ MN ＝－3，2，3， RS ＝－3，2，3， MN ＝ RS . ∴ MN ∥ RS .
一点及其法向量确定，因此可利用直线的方向向量与平

空间向量的垂直与平行解析几何的几何关系

空间向量的垂直与平行解析几何的几何关系

空间向量的垂直与平行解析几何的几何关系空间向量在解析几何中具有广泛的应用，它们可以描述物体在空间中的位置、方向和运动等属性。

在学习空间向量时，了解其垂直与平行的几何关系是非常重要的。

本文将通过几何解析的方式，深入探讨空间向量垂直与平行的性质及其应用。

一、垂直向量在空间中，当两个向量的数量积为零时，我们称这两个向量是垂直的。

数学上可以表达为：两个向量的数量积等于零，则它们垂直。

设有两个向量a和b，它们的坐标分别表示为(a1, a2, a3)和(b1, b2, b3)，则向量a与向量b垂直的条件可以表示为：a1 * b1 + a2 * b2 + a3 * b3 = 0这个条件求解出的结果就是两个向量垂直的充要条件。

垂直向量在几何上有许多重要的应用。

例如在平面几何中，两条直线互相垂直，则它们的方向向量必然垂直；在立体几何中，两个平面互相垂直，其法向量也必然垂直。

因此，熟练掌握垂直向量的性质对于解析几何的应用非常重要。

二、平行向量在空间中，当两个向量之间存在倍数关系时，我们称这两个向量是平行的。

数学上可以表达为：两个向量之间存在倍数关系，则它们平行。

设有两个向量a和b，它们的坐标表示为(a1, a2, a3)和(b1, b2, b3)，则向量a与向量b平行的条件可以表示为：a1/b1 = a2/b2 = a3/b3 = k (k为常数)其中k为两个向量平行的倍数关系。

平行向量的性质可以应用于线段、直线和平面的平行关系的判断。

例如，在平面几何中，两个直线互相平行，则它们的方向向量之间必然存在倍数关系；在立体几何中，平面与直线平行，则平面的法向量与直线的方向向量必然平行。

三、垂直与平行向量的应用举例1. 垂直向量的应用考虑一个示例问题：已知一条直线L的向量方程为(r - r1) · n = 0，其中r1为已知点，n为已知向量。

求直线L上与已知点A垂直的点B 的坐标。

解析：根据向量方程可以得知，L上的任意点P满足向量n与r - r1垂直的关系。

空间向量与平行关系

《空间向量与平行关系》教学目标：知识与技能：掌握线线平行，线面平行，面面平行的传统，基底，坐标方法.过程与方法：在简单例题中利用这三种方法，循序渐进，慢慢熟练掌握.情感与价值：通过对线，面平行，两种方法的比较.发现其中的数学规律，学会总结，慢慢理解加深对数学的认识.教育目标：数学课到底教什么？一教知识：传授人类在历史发展的过程中对各类事物观察、归纳、推演和论证过的共有的和特有的稳定属性，即事物在变化过程中保持的不变性。

如三角形（类），其内角和为180度（共有属性），而多边形的外角和为360度（更高层面的总结）.二教方法和思想：引导学生重演知识的发生发展的过程，感受人类先哲们探索的艰辛，体会数学先驱们天才的思想，从而学会观察事物，提出问题并加以解决，让数学知识这“冰冷的美丽唤出火热的思考”。

三引导学生融会贯通:简化记忆，构建起自己的数学结构，即总结出自己解决问题的“中途点”，以期能站在前人的肩膀上思考和分析问题.教学难点：线，面平行传统方法的回顾处理办法：在学案进行复习巩固教学重点：用向量解决线，面平行问题处理办法：通过例题循序渐进教学设计一.（复习回顾）2.方向向量：在空间中直线的方向上用一个与该直线平行的非零向量来表示，该向量称为这条直线的一个方向向量.法向量：垂直于平面的向量（非零向量）向量垂直：0=⋅⇔⊥→→→→b a b a （两非零向量）“思考为什么要强调两非零向量”？二.新知引入：向量法1.设直线m l ，的方向向量分别为→→b a ,，平面βα，的法向量分别为→→v u ,，则：Rb a b a m l ∈=⇔⇔→→→→λλ,∥∥0=⋅⇔⊥⇔→→→→u a u a l α∥Rv u v u ∈=⇔⇔→→→→λλβα,∥∥1.线线平行①设直线n m ,的方向向量分别为→→b a ,，根据下列条件判断直线n m ,的位置关系：()2,1,2--=→a ()6,3,6--=→b ，()2,1,2--=→a ()2,1,2--=→b ，②已知→1e ，→2e 是空间任意两个非零向量，根据下列条件判断直线n m ,的位置关系：→→→-=2132e e a →→→+-=2132e e b →→→-=2132e e a →→→-=2164e e b 2.线面平行①设直线l 的方向向量为→a ，平面α的法向量为→u ，且直线l 不在平面α内.若0=⋅→→u a ，则()A．l α∥B．l ⊂αC．l ⊥αD．l ⊂α或l α∥②设直线l 的方向向量为→a ，平面α的法向量为→u ，若0=⋅→→u a ，则()A．l α∥B．l ⊂αC．l ⊥αD．l ⊂α或l α∥③设直线m 的方向向量为→a ，平面σ的法向量为，→u 直线m 不在平面α内.根据下列条件判断直线m 与平面σ的位置关系：()5,2,2-=→a ()4,46-=→，u ()5,2,2-=→a ()2,23-=→，u 3.面面平行①设平面βα，的法向量分别为→→v u ,，根据下列条件判断直线βα，的位置关系()2,2,1-=→u ()4,4,2--=→v ()6,6,3-=→u ()4,4,2--=→v ②设平面σ的法向量为(1,2，－2)，平面β的法向量为(－1，－2，k )，若βα∥，则k ＝()A．2B．－4C．4D．－2在处理空间立体几何类题目的时候，可以考虑用这3种方法⎪⎩⎪⎨⎧⎩⎨⎧）坐标（空间直角坐标系基底向量法传统方法.2.1下面就从这个题目简单的体会一下三种方法处理问题的过程吧.例.已知正方体1111D C B A ABCD -棱长为2，F E ,分别是1BB 和1DD 的中点：求证：（1）AE FC ∥1（尝试上面总结的3种方法）（2）∥1FC 平面ADE（3）平面ADE ∥平面FB C 11方法一：（传统方法）证明：（1）过E 点作1CC 的垂线，与1CC 交于点O ，连接DO1111D C B A ABCD -是正方体则有=∥EO BC =∥AD ,即四边形AEOD 为平行四边形.∴DOAE ∥ E 分别是1BB 的中点，即O 为中点1CC 又因为F 为1DD 的中点，即FD =∥1OC ，即四边形1FDOC 为为平行四边形.∴DO FC ∥1，即AEFC ∥1（2）由（1）可知，AEFC ∥1则⇒⎪⎭⎪⎬⎫⊄⊂ADE FC ADE AE AEFC 平面平面∥11∥1FC 平面ADE（3）AD C B AD BC BC C B ∥∥∥1111⇒⎭⎬⎫，AED C B AED C B AED AD AD C B 平面∥平面平面∥111111⇒⎪⎭⎪⎬⎫⊄⊂由（2）可知∥1FC 平面ADE ，则AEDB FC AED C F AED C B C C B FC B FC C B B FC FC 平面∥平面平面∥平面∥平面平面1111111111111111⇒⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎬⎫=⊂⊂1.已知正方体1111D C B A ABCD -棱长为2，F E ,分别是1BB 和1DD 的中点：求证：（1）AE FC ∥1（尝试上面总结的3种方法）（2）∥1FC 平面ADE（3）平面ADE ∥平面FB C 11（1）解：法2（用“基底”）法3（用“坐标”）由于（2），（3）用基底不便于处理问题，所以（2）（3）在此处采用“坐标法”（2）解：因为1111D C B A ABCD -是正方体，可以−→−DA ，−→−DC ，−→−1DD 分别为x 轴，y 轴，z 轴建立如图所示的空间直角坐标系Dxyz .（3）。

空间向量的平行与垂直关系解析

空间向量的平行与垂直关系解析在三维空间中，向量是常用来表示大小和方向的物理量。

当我们研究向量时，经常会遇到它们之间的平行与垂直关系。

本文将对空间向量的平行与垂直关系进行解析，并介绍相关的概念和性质。

一、向量的定义与表示在三维空间中，一个向量可以由它的起点和终点表示。

一个向量通常用字母加箭头来表示，如向量AB记作→AB。

向量的起点和终点可以是任意两个点，向量的长度可以用有向线段的长度来表示。

在直角坐标系中，一个三维向量可以表示为一个有序三元组(a, b, c)，其中a、b、c是向量在x轴、y轴和z轴上的投影。

二、向量的平行关系1. 定义当两个非零向量的方向相同或相反时，这两个向量被称为平行向量。

简而言之，如果两个向量的方向相同或相反，则它们是平行的。

使用数学符号表示，则有向量→AB ∥向量→CD，或者写作向量→AB || 向量→CD。

2. 判断方法有几种方法可以判断两个向量是否平行，以下是两种常用方法：- 方法一：比较向量的方向比率。

如果两个向量的两个分量的比例相同，则这两个向量是平行的。

例如，向量A(1, 2, 3)与向量B(2, 4, 6)的三个分量的比例都是1：2：3，因此向量A与向量B是平行的。

- 方法二：比较向量的法向量。

如果两个向量的法向量是平行的，那么这两个向量是平行的。

法向量是指将向量的分量进行交换，并改变其中一个分量的符号得到的新向量。

例如，向量A(1, 2, 3)的法向量是向量(-3, 1, -2)。

如果向量A和向量B的法向量平行，那么向量A和向量B是平行的。

三、向量的垂直关系1. 定义当两个非零向量的夹角为直角（90度）时，这两个向量被称为垂直向量。

使用数学符号表示，则有向量→AB ⊥向量→CD，或者写作向量→AB⊥向量→CD。

2. 判断方法有几种方法可以判断两个向量是否垂直，以下是两种常用方法：- 方法一：通过向量的点乘运算。

如果两个向量的点乘结果为0，则这两个向量是垂直的。

空间向量与平行关系


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数学-选修2-1
(1)设 n1＝(x1，y1，z1)是平面 ADE 的法向量，则 n1⊥D→A，n1 ⊥A→E，
即nn11··DA→→EA＝＝22yx11＋＝z01，＝0， 得zx11＝＝－0，2y1， 令 z1＝2，则 y1＝－1，所以 n1＝(0，－1,2)． 因为F→C1·n1＝－2＋2＝0，所以F→C1⊥n1. 又因为 FC1⊄平面 ADE，所以 FC1∥平面 ADE.
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数学-选修2-1
【解析】 A→B＝(1，－2,0)，A→C＝(2，－4,2)，设平面 ABC 的 法向量为 n＝(x，y，z)，
则2x－x－24y＝y＋02，z＝0， 令 y＝1，得 x＝2，z＝0， 故平面 ABC 的一个法向量为 n＝(2,1,0)． 【答案】 (2,1,0)(答案不唯一)
量为( )
A．(1,2,3)
B．(1,3,2)
C．(2,1,3)
D．(3,2,1)
【解析】 A→B＝(2,4,6)＝2(1,2,3)．
【答案】 A
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数学-选修2-1
2．(2014·济宁高二质检)已知向量 a＝(2，－3,5)与 b＝(4，x，
y)平行，则 x，y 的值分别为( )
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数学-选修2-1
正方体 ABCD-A1B1C1D1 中，E、F 分别为棱 A1D1、A1B1 的中点， 在如图 3-2-2 所示的空间直角坐标系中，求：
图 3-2-2
(1)平面 BDD1B1 的一个法向量； (2)平面 BDEF 的一个法向量．
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3.2立体几何中的向量方法 第1课时 空间向量与平行关系 课件


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3.2 第1课时
解
(1)∵ a＝ (2,3，－1)，b＝(－ 6，－ 9,3) 1 ∴a＝－3b，∴a∥b，∴l1∥l2.
(2)∵a＝(－2,1,4)，b＝(6,3,3)，∴a· b≠0 且 a≠kb(k∈R)， ∴a，b 既不共线也不垂直，即 l1 与 l2 相交或异面． 1 (3)∵u＝(1，－1,2)，v＝3，2，－2， ∴u· v＝3－2－1＝0，∴u⊥v，即 α⊥β. (4)∵u＝(2， －3,4)， v＝(4， －2,1)， ∴u· v≠0 且 u≠kv(k∈R)， ∴u 与 v 既不共线也不垂直，即 α 和 β 相交但不垂直． (5)∵a＝(0，－8,12)，u＝(0,2，－3)， 1 ∴u＝－4a，∴u∥a，即 l⊥α.
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3.2 第1课时
跟踪训练 2 用向量方法证明： 平面外一条直线与此平面内 的一条直线平行，则该直线与此平面平行． 已知：直线 l，m 和平面 α，其中 l⊄α，m⊂α，且 l∥m， 求证：l∥α.
证明 设直线 l，m 的方向向量分别为 a，b，平面 α 的 法向量分别为 u. 因为 l∥m，所以 a＝kb，k∈R. 又因为 u⊥α，m⊂α，所以 u⊥b， 因此 u· b ＝ 0， u· a＝ u· kb＝0.所以 l∥α.
3.2 第1课时
探究点一 利用方向向量和法向量判定线面的位置关系 问题 1 对于一条确定的直线和一个确定的平面， 它的方向 向量及法向量有几个？
答案 一条直线的方向向量有无数多个，它们都是共线 向量；一个平面的法向量也有无数多个，它们也都是共 线向量．平面的法向量可看作平面的垂线的方向向量。
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第三章 空间向量与立体几何
1.如图，在长方体 ABCD－A1B1C1D1 中，试判断向量A→A1， B→B1，C→C1，D→D1，A→1A，B→1B，C→1C，D→1D与平面 ABCD 的位 置关系是什么？与平面 ABCD 满足此种关系的向量还有 吗？它们的共同特点是什么？
第三章 空间向量与立体几何
第三章 空间向量与立体几何
(1)设a，b分别是不重合的直线l1，l2的方向向量，根据 下列条件判断l1，l2的位置关系：
①a＝(4,6，－2)，b＝(－2，－3,1) ②a＝(5,0,2)，b＝(0,1,0) ③a＝(－2，－1，－1)，b＝(4，－2，－8)
第三章 空间向量与立体几何
(2)设u，v分别是不同的平面α，β的法向量，根据下列条件 判断α，β的位置关系：
第1课时 空间向量与平行关系
第三章 空间向量与立体几何
1.理解直线的方向向量与平面的法向量，并能运用它们证明 平行问题．
2.能用向量语言表述线线，线面，面面的平行关系.
第三章 空间向量与立体几何
1.求直线的方向向量，平面的法向量．(重点) 2.用方向向量，法向量处理线线、线面、面面间的平行关 系．(重点、难点)
第三章 空间向量与立体几何
[题后感悟] 利用直线的方向向量与平面的法向量判断直线 与直线、直线与平面、平面与平面的位置关系是直线的方向向 量与平面的法向量的基本应用，解决此类问题时需注意以下几 点：
2.在正方体 ABCD－A1B1C1D1 中． (1)棱 AB，DC，D1C1，A1B1 之间的位置关系 是什么？它们的方向向量之间又有什么关系？ (2)棱 A1B1，B1C1，C1D1，D1A1 与平面 ABCD 有什么样的位置关系？它们的方向向量与平面 ABCD 的法向量之间 又有什么关系？ (3)平面 ABCD 和平面 A1B1C1D1 的位置关系是什么？它们的法 向量之间又有什么关系？
线面 设直线l的方向向量为a＝(a1，b1，c1)，平面α的法 平行 向量为u＝(a2，b2，c2)，则l∥α⇔ a·u＝.0
面面 设α，β的法向量分别为u＝(a1，b1，c1)，v＝(a2，
平行 b2，c2)，则α∥β⇔
u∥v⇔u－λ. v
第三章 空间向量α的法向量为b，若a·b＝0， 则( )
A．l∥α
B．l⊂α
C．l⊥α
D．l⊂α或l∥α
解析： 因为a·b＝0，所以a⊥b，故选D.
答案： D
第三章 空间向量与立体几何
2．设平面α的法向量为(1,2，－2)，平面β的法向量为(－2， －4，k)，若α∥β，则k＝( )
A．2
B．－4
C．4
D．－2
解析： ∵α∥β，∴－12＝－24＝－k2.∴k＝4.
4．已知在长方体ABCD－A1B1C1D1中，E、M、N分别是BC、 AE、CD1的中点，AD＝AA1＝a，AB＝2a.
求证：MN∥平面ADD1A1. 证明：以D为坐标原点，建立如图所示的空间直角坐标系，
第三章 空间向量与立体几何
则A(a,0，0)，B(a,2a,0)，C(0,2a,0)，D1(0,0，a)，E12a，2a，0. ∵M、N分别为AE、CD1的中点， ∴M34a，a，0，N0，a，12a，∴M→N＝－34a，0，12a， 即n＝(0,1,0)，显然n⊥平面ADD1A1，且M→N·n＝0， ∴M→N⊥n.又MN⊄平面ADD1A1， ∴MN∥平面ADD1A1.
第三章 空间向量与立体几何
解答本题可先判断直线的方向向量与平面的法向量之间的 位置关系，再转化为直线与平面间的位置关系．
[规范作答] (1)①∵a＝(4,6，－2)，b＝(－2，－3,1)， ∴a＝－2b，∴a∥b，∴l1∥l2.1分 ②∵a＝(5,0,2)，b＝(0,1,0)， ∴a·b＝0，∴a⊥b，∴l1⊥l2.2分 ③∵a＝(－2，－1，－1)，b＝(4，－2，－8)， ∴a与b不共线与不垂直． ∴l1与l2相交或异面.4分
第三章 空间向量与立体几何
(2)①∵u＝(－1,1，－2)，v＝3，2，－12， ∴u·v＝－3＋2＋1＝0，∴u⊥v，∴α⊥β.5 分 ②∵u＝(3,0,0)，v＝(－2,0,0)， ∴u＝－32v，∴u∥v，∴α∥β.6 分 ③∵u＝(4,2，－3)，v＝(1,4，－2)， ∴u 与 v 不共线也不垂直， ∴α、β 相交但不垂直.8 分
答案： C
第三章 空间向量与立体几何
3．已知直线l1的一个方向向量为(－7,3,4)，直线l2的一个方 向向量为(x，y,8)，且l1∥l2，则x＝________，y＝________.
解析： ∵l1∥l2，∴－x7＝3y＝48， ∴x＝－14，y＝6.
答案： －14 6
第三章 空间向量与立体几何
第三章 空间向量与立体几何
(3)①∵u＝(2,2，－1)，a＝(－6,8,4)， ∴u·a＝－12－4＋16＝0， ∴u⊥a，∴l⊂α 或 l∥α.9 分 ②∵u＝(2，－3,0)，a＝(8，－12,0)， ∴u＝14a， ∴u∥a，∴l⊥α.10 分 ③∵u＝(1,4,5)，a＝(－2,4,0)， ∴u 与 a 不共线也不垂直，∴l 与 α 斜交.12 分
第三章 空间向量与立体几何
1．直线的方向向量 直线的方向向量是指和这条直线 共线 或 平行 的向量，一 条直线的方向向量有 无数 个． 2．平面的法向量 直线l⊥α，取直线l的方向向量a，则a叫做平面α的 法 向量 ．
第三章 空间向量与立体几何
3．空间中平行关系的向量表示
线线 设直线l，m的方向向量分别为a＝(a1，b1，c1)，b 平行 ＝(a2，b2，c2)，则l∥m⇔ a＝λb .
①u＝(－1,1，－2)，v＝3，2，－12 ②u＝(3,0,0)，v＝(－2,0,0) ③u＝(4,2，－3)，v＝(1,4，－2) (3)设u是平面α的法向量，a是直线l的方向向量，根据下列 条件判断α与l的位置关系： ①u＝(2,2，－1)，a＝(－6,8,4) ②u＝(2，－3,0)，a＝(8，－12,0) ③u＝(1,4,5)，a＝(－2,4,0)