第三章空间向量与立体几何3.2立体几何中的向量方法(一)如图,l为经过已知点A且平行于非零向量a的直线,那么非零向量a叫做直线l的方向向量。lAPa1、直线的方向向量直线l的向量式方程OPOAta换句话说,直线上的非零向量叫做直线的方向向量APta2、平面的法向量AalP平面α的向量式方程0aAP换句话说,与平面垂直的非零向量叫做平面的法向量oxyzABCO1A1B1C1练习1:如图所示,正方体的棱长为1(1)直线OA的一个方向向量坐标为___________(2)平面OABC的一个法向量坐标为___________(3)平面AB1C的一个法向量坐标为___________(-1,-1,1)(0,0,1)(1,0,0)练习2:在空间直角坐标系内,设平面经过点,平面的法向量为,为平面内任意一点,求满足的关系式。),,(000zyxP),,(CBAe),,(zyxMzyx,,000(,,)PMxxyyzz,解:由题意可得0PMe000(,,)(,,)0ABCxxyyzz即000()()()0AxxByyCzz化简得:由两个三元一次方程组成的方程组的解是不惟一的,为方便起见,取z=1较合理。其实平面的法向量不是惟一的。(2,2,1),(4,5,3),ABACABC练习3:已知求平面的单位法向量。nxyz解:设平面的法向量为(,,),(2,2,1)0(4,5,3)0,nABnACxyzxyz则,(,,),(,,)220,4530xyzxyz即1121xzy取,得1(,1,1),2n3||2n122(-333ABC平面的单位法向量为,,)练习4:如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是正方形,侧棱PD⊥底面ABCD,PD=DC=1,E是PC的中点,求平面EDB的一个法向量.ABCDPE解:如图所示建立空间直角坐标系.(0,0,0),(0,0,1),11(0,,)22PE依题意得DB(1,1,0)11(0,,)22DEDB=(1,1,0)XYZ设平面EDB的法向量为(,,1)nxy,nnDEDB则1101,1,1220ynxy于是定理一个平面内的两条相交直线与另一个平面平行,则这两个平面平行已知直线l与m相交,,,lm,lm∥∥.求证∥l,ma,,.bv证明取的方向向量取,的法向量u,lm∥∥,avbvvuαβab,,b又a不共线所以v是的一个法向量于是v同时是、的一个法向量.∥lm设直线l,m的方向向量分别为,ab,平面,的法向量分别为,uv,则(1)//lm//abab;mlab3、平行关系:(2)//l①au0au;3、平行关系:aaAC②∥axAByAD③设直线l,m的方向向量分别为,ab,平面,的法向量分别为,uv,则uα3、平行关系:v(3)//①//uv.uvuαβ设直线l,m的方向向量分别为,ab,平面,的法向量分别为,uv,则u②巩固性训练设分别是平面α,β的法向量,根据下列条件,判断α,β的位置关系.vu,)4,1,3(),5,3,2()3()4,4,2(),2,2,1()2()4,4,6(),5,2,2()1(vuvuvu垂直平行相交