怎样用向量法证线面平行
定理1
平面外一条直线与此平面内的一条直线平行,则该直线与此平面平行。
已知:a∥b,a⊄α,b⊂α,求证:a∥α
反证法证明:假设a与α不平行,则它们相交,设交点为A,那么A∈α
∵a∥b,∴A不在b上
在α内过A作c∥b,则a∩c=A
又∵a∥b,b∥c,
∴a∥c,与a∩c=A矛盾。
∴假设不成立,a∥α
向量法证明:设a的方向向量为a,b的方向向量为b,面α的法向量为p。
∵b⊂α
∴b⊥p,即p·b=0
∵a∥b,由共线向量基本定理可知存在一实数k使得a=kb
那么p·a=p·kb=kp·b=0
即a⊥p
∴a∥α
定理2
平面外一条直线与此平面的垂线垂直,则这条直线与此平面平行。
已知:a⊥b,b⊥α,且a不在α上。求证:a∥α
证明:设a与b的垂足为A,b与α的垂足为B。
假设a与α不平行,那么它们相交,设a∩α=C,连接BC由于不在直线上的三个点确定一个平面,因此ABC首尾相连得到△ABC
∵B∈α,C∈α,b⊥α
∴b⊥BC,即∠ABC=90°
∵a⊥b,即∠BAC=90°
∴在△ABC中,有两个内角为90°,这是不可能的事情。
∴假设不成立,a∥α
扩展资料
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。法向量适用于解析几何。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)。
计算
对于像三角形这样的多边形来说,多边形两条相互不平行的边的叉积就是多边形的法线。
用方程ax+by+cz=d表示的平面,向量(a,b,c)就是其法线。
如果S是曲线坐标x(s,t)表示的曲面,其中s及t是实数变量,那么用偏导数叉积表示的法线为
如果曲面S用隐函数表示,点集合(x,y,z)满足 F(x,y,z)=0,那么在点(x,y,z)处的曲面法线用梯度表示为
如果曲面在某点没有切平面,那么在该点就没有法线。例如,圆锥的顶点以及底面的边线处都没有法线,但是圆锥的法线是几乎处处存在的。通常一个满足Lipschitz连续的曲面可以认为法线几乎处处存在。
参考资料来源:百度百科-线面平行
参考资料来源:百度百科-法向量
这条线的向量平行于平面内某一直线的向量就可以了,这比较常用,另外如果证明这条线的向量垂直于平面法向量且这条线不在平面内,那也可以证明。
①已知ABCD四点 A(x1,y1,z1)B(x2,y2,z2)C(x3,y3,z3)D(x4,y4,z4);
AB向量=(x2-x1,y2-y1,z2-z1)CD向量=(x4-x3,y4-y3,z4-z3);
若(x4-x3)/(x2-x1)=(y4-y3)/(y2-y1)=(z4-z3)/(z2-z1)则AB∥CD。
②面α法向量为n向量=(x5,y5,z5);
若n向量·AB向量=0即n向量⊥AB向量 (x2-x1)*x5+(y2-y1)*y5+(z2-z1)*z5=0,则AB平行于面α。
扩展资料:
如果证明线面垂直:找出面上两条不平行直线的向量m,n,已知直线的向量y与m,n分别相乘等于0即可。
待定系数法求出面的法向量(任找平面上两个不平行向量用待定系数法求出法向量),如果垂直于直线的方向向量则线面平行(相乘等于零)。
向量证明线面平行:求出面的法向量m,在将线的向量n与法向量m垂直(即二者相乘等于0)即可。
参考资料来源:百度百科——线面平行
证明面的法向量和线正交,同时线不在面上。
对平面ax+by+cz+d = 0, 其法向量为(a,b,c).
对方向向量为(u,v,w)的直线,应该有(a,b,c)与(u,v,w)点积为0,即便au+bv+cw=0.
直线方向向量完全取决于直线的表达方式,如果是直线方程或参数方程那么方向向量可以直接知晓,如果是过A,B两点式,直接用A-B即可。
对线不在面上的问题,任取线上一点代入平面公式即可。
我的疑问是法向量是x.y.z 而线只有x.y 怎么证明垂直呢
线为何只有x,y……这条线只能水平么…三维中的线也是xyz表示的