1楼:匿名用户
解:求平面的法向量的一般步骤是:
①在平面内任取两个不共线的向量(基底向量),并用坐标表示;
②设这个平面的法向量为(x,y,z);
③写出②所设法向量与①的两个向量垂直的坐标表示(三元方程组,两个方程);
④给x或y或z任取一个特殊值,带入③中的方程组,变成二元方程组;
⑤若对法向量的模a有要求,再解关于λ的方程λ|(x,y,z)|=a.
2楼:苹果好好的春天
是高中的平面几何吗?? 是的话你还是多看看定义, 没实例不好解释》
空间向量中任意两个向量的法向量公式。不要给我说别的,我只要公式,本人知道求法,只要公式!
3楼:之何勿思
法向量公式即两个向量叉乘,设已知α=a1j+a2k+a3l,,β=b1i+b2k+b3j。
其中i,j,k是三维空间一组基向量。
令γ=α×β,即γ=|i j k||a1 a2 a3|
|b1 b2 b3|
γ的向量公式即是上述行列式求解。
在空间中把既有大小又有方向的量叫做空间向量,主要用于解决立体几何问题。
法向量指的是在空间中与某平面垂直的直线的方向向量。
空间向量中,如何求平面的法向量
4楼:匿名用户
已知一个平面的两个法向量a=(x1,y1,z1),b=(x2,y2,z2) 其中x1,x2,y1,y2,z1,z2均为已知
设平面法向量为n=(x,y,z)
n为平面的法向量则
n*a=0 x*x1+y*y1+z*z1=0n*b=0 x*x2+y*y2+z*z2=0两个方程,三个未知数x,y,z
故设出其中一个,例如设x=1(不能为0),从而求出y,z的值,即可得到平面的一个法向量,因为平面的法向量有无数个,且模可以任意,故可以这样假设
5楼:匿名用户
ax+by+cz+d=0 ,三元一次方程就是一个平面的一般方程。
一个平面方程的法向量就是三元一次方程中x,y,z的系数组合向量,即:向量n=就是ax+by+cz+d=0的法向量.也可以写成:
法向量n=a向量i+b向量j+c向量k,向量i,向量j,向量k分别是x,y,z的单位向量。
以x+2y+z=4为例,它的法向量是 向量n=(1,2,1)是平面x+2y+z-4=0的法向量。
一些特例,若a=0,向量n=(0,b.c)垂直于x轴,它所代表的平面by+cz+d=0则平行于x轴。同理,ax+cz+d=0平行于y轴,法向量n=(a,0,c)垂直于y轴;ax+by+d=0平行于z轴,法向量n=(a,b,0)垂直于z轴。
当d=0时,平面过原点。
空间向量中怎么求法向量?
6楼:匿名用户
高中数学空间向量之--平面法向量的求法及其应用
一、 平面的法向量
1、定义:如果
a,那么向量
a叫做平面的法向量。平面的法向量共有两大类(从方向上分),无数条。
2、平面法向量的求法
方法一(内积法):在给定的空间直角坐标系中,设平面的法向量(,,1)nxy[或(,1,)nxz
,或(1,,)nyz],在平面内任找两个不共线的向量,ab
。由n,得0na且0nb,由此得到关于,xy的方程组,解此方程组即可得到n
。第一种是最常规的做法,列两个方程,然后取值求解。
第二种是建立空间直角坐标系,然后再求需要求法向量的平面的平面方程,然后可以直接看出。
第三种是利用叉乘法,知道平面内相交的两条边的空间向量,就可以利用公式直接套。
法向量是空间解析几何的一个概念,垂直于平面的直线所表示的向量为该平面的法向量。由于空间内有无数个直线垂直于已知平面,因此一个平面都存在无数个法向量(包括两个单位法向量)。
7楼:刀阳粟思嘉
解:求平面的法向量的一般步骤是:
①在平面内任取两个不共线的向量(基底向量),并用坐标表示;
②设这个平面的法向量为(x,y,z);
③写出②所设法向量与①的两个向量垂直的坐标表示(三元方程组,两个方程);
④给x或y或z任取一个特殊值,带入③中的方程组,变成二元方程组;
⑤若对法向量的模a有要求,再解关于λ的方程λ|(x,y,z)|=a.
空间向量怎样过定点求平面法向量
8楼:小苒
(43) 平面法向量的求法及其应用
嵩明县一中 吴学伟
引言:本节课介绍平面法向量的三种求法,并对平面法向量在高中立体几何中的应用作归纳和总结。其中重点介绍外积法求平面法向量的方法,因为此方法比内积法更具有优越性,特别是在求二面角的平面角方面。
此方法的引入,将对高考立体几何中求空间角、求空间距离、证明垂直、证明平行等问题的解答变得快速而准确,那么每年高考中那道12分的立体几何题将会变得更加轻松。
一、 平面的法向量
1、定义:如果 ,那么向量 叫做平面 的法向量。平面 的法向量共有两大类(从方向上分),无数条。
2、平面法向量的求法
方法一(内积法):在给定的空间直角坐标系中,设平面 的法向量 [或 ,或 ],在平面 内任找两个不共线的向量 。由 ,得 且 ,由此得到关于 的方程组,解此方程组即可得到 。
方法二:任何一个 的一次次方程的图形是平面;反之,任何一个平面的方程是 的一次方程。 ,称为平面的一般方程。
其法向量 ;若平面与3个坐标轴的交点为 ,如图所示,则平面方程为: ,称此方程为平面的截距式方程,把它化为一般式即可求出它的法向量。
方法三(外积法): 设 , 为空间中两个不平行的非零向量,其外积 为一长度等于 ,(θ为 , 两者交角,且 ),而与 , 皆垂直的向量。通常我们采取「右手定则」,也就是右手四指由 的方向转为 的方向时,大拇指所指的方向规定为 的方向, 。
(注:1、二阶行列式: ;2、适合右手定则。)
例1、 已知, ,
试求(1): (2):
key: (1) ;
例2、如图1-1,在棱长为2的正方体 中,
求平面aef的一个法向量 。
二、 平面法向量的应用
1、 求空间角
(1)、求线面角:如图2-1,设 是平面 的法向量,
ab是平面 的一条斜线, ,则ab与平面
所成的角为:
图2-1-1:
图2-1-2:
(2)、求面面角:设向量 , 分别是平面 、 的法向量,则二面角 的平面角为:
(图2-2);
(图2-3)
两个平面的法向量方向选取合适,可使法向量夹角就等于二面角的平面角。约定,在图2-2中, 的方向对平面 而言向外, 的方向对平面 而言向内;在图2-3中, 的方向对平面 而言向内, 的方向对平面 而言向内。我们只要用两个向量的向量积(简称“外积”,满足“右手定则”)使得两个半平面的法向量一个向内一个向外,则这两个半平面的法向量的夹角即为二面角 的平面角。
2、 求空间距离
(1)、异面直线之间距离:
方法指导:如图2-4,①作直线a、b的方向向量 、 ,
求a、b的法向量 ,即此异面直线a、b的公垂线的方向向量;
②在直线a、b上各取一点a、b,作向量 ;
③求向量 在 上的射影d,则异面直线a、b间的距离为
,其中(2)、点到平面的距离:
方法指导:如图2-5,若点b为平面α外一点,点a
为平面α内任一点,平面的法向量为 ,则点p到
平面α的距离公式为
(3)、直线与平面间的距离:
方法指导:如图2-6,直线 与平面 之间的距离:
,其中 。 是平面 的法向量
(4)、平面与平面间的距离:
方法指导:如图2-7,两平行平面 之间的距离:
,其中 。 是平面 、 的法向量。
3、 证明
(1)、证明线面垂直:在图2-8中, 向是平面 的法向量, 是直线a的方向向量,证明平面的法向量与直线所在向量共线( )。
(2)、证明线面平行:在图2-9中, 向是平面 的法向量, 是直线a的方向向量,证明平面的法向量与直线所在向量垂直( )。
(3)、证明面面垂直:在图2-10中, 是平面 的法向量, 是平面 的法向量,证明两平面的法向量垂直( )
(4)、证明面面平行:在图2-11中, 向是平面 的法向量, 是平面 的法向量,证明两平面的法向量共线( )。
三、高考真题新解
1、(2005全国i,18)(本大题满分12分)
已知如图3-1,四棱锥p-abcd的底面为直角梯形,ab‖dc, 底面abcd,且pa=ad=dc= ab=1,m是pb的中点
(ⅰ)证明:面pad⊥面pcd;
(ⅱ)求ac与pb所成的角;
(ⅲ)求面amc与面bmc所成二面角的大小
解:以a点为原点,以分别以ad,ab,ap为x轴,y轴,z轴,建立空间直角坐标系a-xyz如图所示.
, ,设平面pad的法向量为
, ,设平面pcd的法向量为
, ,即平面pad 平面pcd。
, ,, ,设平在amc的法向量为 .
又 ,设平面pcd的法向量为 .
.面amc与面bmc所成二面角的大小为 .
2、(2006年云南省第一次统测19题) (本题满分12分)
如图3-2,在长方体abcd-a1b1c1d1中,
已知ab=aa1=a,bc= a,m是ad的中点。
(ⅰ)求证:ad‖平面a1bc;
(ⅱ)求证:平面a1mc⊥平面a1bd1;
(ⅲ)求点a到平面a1mc的距离。
解:以d点为原点,分别以da,dc,dd1为x轴,y轴,z轴,建立空间直角坐标系d-xyz如图所示.
, ,设平面a1bc的法向量为
又 , , ,即ad//平面a1bc.
, ,设平面a1mc的法向量为: ,
又 , ,设平面a1bd1的法向量为: ,
, ,即平面a1mc 平面a1bd1.
设点a到平面a1mc的距离为d,
是平面a1mc的法向量,
又 , a点到平面a1mc的距离为: .
四、 用空间向量解决立体几何的“三步曲”
(1)、建立空间直角坐标系(利用现有三条两两垂直的直线,注意已有的正、直条件,相关几何知识的综合运用,建立右手系),用空间向量表示问题中涉及的点、直线、平面,把立体几何问题转化为向量问题;(化为向量问题)
(2)、通过向量运算,研究点、直线、平面之间的位置关系以及它们之间距离和夹角等问题;(进行向量运算)
(3)、把向量的运算结果“翻译”成相应的几何意义。(回到图形问题)
三维中法向量的求解,3维空间平面法向量怎么求
1楼 你是在问这样解的数学原因吗? 这样的 设 已知三点a x1 y1 z1 b x2 y2 z2 c x3 y3 z3 任意找在这个面的两个不平行的向量, ba x1 x2 y1 y2 z1 z2 v1 0 v1 1 v1 2 cb x2 x3 y2 y3 z2 z3 v2 0 v2 1 v2 2...