肖旭
摘 要 行列式為高中數(shù)學(xué)選修課程中的內(nèi)容之一,筆者發(fā)現(xiàn),在解許多較復(fù)雜的空間向量問(wèn)題時(shí),用三階行列式求解會(huì)比較簡(jiǎn)單。
關(guān)鍵詞 行列式 空間向量 方法
中圖分類(lèi)號(hào):G633.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
1行列式的運(yùn)算法則
1.1二階行列式
1.2三階行列式
2行列式的運(yùn)用
2.1行列式的求解法向量
法向量為,則有
例:如圖1所示,PA面ABCD,面ABCD為矩形,PA=AB=1,PD與面ABCD所成角為30埃鉌是PB中點(diǎn),點(diǎn)E在PB邊上移動(dòng),求面PAC法向量。
傳統(tǒng)解法:建立如圖所示坐標(biāo)點(diǎn)
其中A(0,0,0) P(0,0,1) (,1,0)
,設(shè)法向量
用行列式求解:建立如圖所示坐標(biāo)系
A(0,0,0) P(0,0,1) (,1,0)
與傳統(tǒng)方法的求解得出的法向量一致。
小結(jié):對(duì)于許多求解法向量較為復(fù)雜的問(wèn)題,同學(xué)們很難容易出錯(cuò),使用行列方法既方便又不易出錯(cuò)。
2.2行列式求解三棱錐體積
空間內(nèi)有四點(diǎn), ,,,則有
三棱錐體積
例:如圖2所示,在四棱錐P-ABCD中,底面ABCD是矩形。PD=AB=2AD=2,PC=2,M,N分別是CD,PB中點(diǎn),PDBC,若E為AD中點(diǎn),求三棱錐D-EMN的體積。
傳統(tǒng)解法:
行列式求解:
小結(jié):許多求解體積的題目,所求三棱錐形狀不規(guī)則,故求解困難,二使用行列式求解方法簡(jiǎn)單,便于計(jì)算。顯然,行列式在立體幾何中能幫助我們求解一些無(wú)法使用常規(guī)方法求出的題目,并且能大大降低在計(jì)算時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤的該路。