1.空间向量是高考的重点内容之一,尤其是在立体几何的解答题中,主要考查建立空间直角坐标系,利用空间向量的坐标运算解决直线、平面位置关系的判断问题,特别是平行与垂直问题常作为一道解答题的某一小问,属于中档题.
2.利用空间向量证明平行、垂直问题主要是运用直线的方向向量和平面的法向量,借助立体几何中关于平行和垂直的定理,再通过向量运算来解决.
空间向量的结论与线面位置关系的对应关系
(1)设直线l的方向向量是u=(a1,b1,c1),平面α的法向量v=(a2,b2,c2),
则l∥α⇔u⊥v⇔u·v=0⇔a1a2+b1b2+c1c2=0,
l⊥α⇔u∥v⇔u=kv⇔(a1,b1,c1)=k(a2,b2,c2)⇔a1=ka2,b1=kb2,c1=kc2(k∈R).
(2)设直线l,m的方向向量分别为a,b,平面α,β的法向量分别为u,v,则
l∥m⇔a∥b⇔a=kb,k∈R;
l⊥m⇔a⊥b⇔a·b=0;
l∥α⇔a⊥u⇔a·u=0;
l⊥α⇔a∥u⇔a=ku,k∈R;
α∥β⇔u∥v⇔u=kv,k∈R;
α⊥β⇔u⊥v⇔u·v=0.
如图,长方体ABCDA1B1C1D1中,点M,N分别在BB1,DD1上,且AM⊥A1B,AN⊥A1D.
(1)求证:A1C⊥平面AMN;
(2)当AB=2,AD=2,A1A=3时,问在线段AA1上是否存在一点P使得C1P∥平面AMN,若存在,试确定P的位置.
(1)证明:因为CB⊥平面AA1B1B,AM⊂平面AA1B1B,
所以CB⊥AM,
又因为AM⊥A1B,A1B∩CB=B,
所以AM⊥平面A1BC,
所以A1C⊥AM,