用微视角:将零散的知识,系统化、网络化、规律化【学生版】微专题:利用空间向量证明平行与垂直对于高考考点:利用空间向量证明平行与垂直关系;关键就是:找准三个不共面的基向量,与适当建立空间直角坐标系,利用向量的知识与运算证明空间的平行与垂直关系;设直线l,m的方向向量分别为=(a1,b1,c1),=(a2,b2,c2);平面α,β的法向量分别为=(a3,b3,c3),=(a4,b4,c4);1、线线平行:l∥m⇔∥⇔=k⇔a1=ka2,b1=kb2,c1=kc2;2、线线垂直:l⊥m⇔⊥⇔·=0⇔a1a2+b1b2+c1c2=0;3、线面平行:l∥α⇔⊥⇔·=0⇔a1a3+b1b3+c1c3=0;4、线面垂直:l⊥α⇔∥⇔=k⇔a1=ka3,b1=kb3,c=kc3;5、面面平行:α∥β⇔∥⇔=k⇔a3=ka4,b3=kb4,c3=kc4;6、面面垂直:α⊥β⇔⊥⇔·=0⇔a3a4+b3b4+c3c4=0;【注意】用向量知识证明立体几何问题,仍然离不开立体几何中的定理.如要证明线面平行,只需要证明平面外的一条直线和平面内的一条直线平行,即化归为证明线线平行,用向量方法证明直线a∥b,只需证明向量=λ(λ∈R)即可;若用直线的方向向量与平面的法向量垂直来证明线面平行,仍需强调直线在平面外;【典例】题型1、求直线的方向向量、平面的法向量例1、(1)已知,,.①写出直线的一个方向向量;②设平面经过点,且是的法向量,是平面内任意一点,试写出满足的关系式;【提示】【答案】第1页用微视角:将零散的知识,系统化、网络化、规律化【解析】(2)如图在长方体中,,,,M是的中点,以D为原点,,,所在直线分别为x轴、y轴、z轴,建立如图所示的空间直角坐标系;①求平面的法向量;②求平面的法向量.【提示】【答案】【解析】【说明】本题考查了直线的方向向量、平面的法向量的概念与空间向量的坐标表示的交汇;注意:代数计算要规范与准确;题型2、直线的方向向量、平面的法向量的坐标表示与直接应用例2、根据下列条件,判断相应的线、面位置关系:(1)直线,的方向向量分别是,;(2)直线的方向向量、平面的法向量分别是,;(3)直线的方向向量、平面的法向量分别是,;(4)平面,的法向量分别是,;第2页用微视角:将零散的知识,系统化、网络化、规律化题型3、利用空间向量证明平行问题例3、如图,在四面体ABCD中,AD⊥平面BCD,BC⊥CD,AD=2,BD=2,M是AD的中点,P是BM的中点,点Q在线段AC上,且AQ=3QC;证明:PQ∥平面BCD.题型4、利用空间向量证明垂直问题例4、如图所示,正三棱柱(底面为正...