每年的高考數(shù)學(xué),空間向量是必考題型,但是由于時(shí)間有限,有的同學(xué)計(jì)算的時(shí)候就覺(jué)得時(shí)間不夠用,所以能夠簡(jiǎn)便而快速的算出結(jié)果是很多同學(xué)夢(mèng)寐以求的。用向量方法做立體幾何,必須會(huì)的一種方法是求平面的法向量。
高中數(shù)學(xué)法向量怎么求?
第一步,在圖中找點(diǎn)三條線兩兩垂直的點(diǎn)(如果沒(méi)有,自己構(gòu)造);
第二步,列出所求得平面上的部分點(diǎn),通過(guò)坐標(biāo)運(yùn)算求出平面上兩條向量的坐標(biāo);
第三步,假設(shè)平面的法向量為n=(x,y,z),則法向量與平面垂直,也就和平面上的向量垂直;
第四步,根據(jù)向量垂直數(shù)量積等于0的性質(zhì),分別列出法向量與平面上向量乘積等于0的關(guān)于未知參數(shù)(x,y,z)方程組;
第五步,解以上的方程組得出x,y,z的等量關(guān)系,任意給x,y,z賦值(以方便計(jì)算為準(zhǔn)),計(jì)算另外兩個(gè)的值即可求得平面的法向量。
法向量的主要應(yīng)用:
1、求斜線與平面所成的角:求出平面法向量和斜線的夾角,這個(gè)角和斜線與平面所成的角互余。利用這個(gè)原理也可以證明線面平行;
2、求二面角:求出兩個(gè)平面的法向量所成的角,這個(gè)角與二面角相等或互補(bǔ);
3、點(diǎn)到面的距離: 任一斜線(平面為一點(diǎn)與平面內(nèi)的連線)在法向量方向的射影;
如點(diǎn)B到平面α的距離d=|BD·n|/|n|(等式右邊全為向量,D為平面內(nèi)任意一點(diǎn),向量n為平面α的法向量)。
利用這個(gè)原理也可以求異面直線的距離。