朱亞倩
(北方民族大學 數(shù)學與信息科學學院,銀川 750030)
(1)
總結反思:有關是否存在一點使得直線與平面之間滿足平行關系的探索性問題,在解答時,先假設存在這樣的點,再建設空間直角坐標系,設出該點的坐標,由直線與平面的平行關系,轉化為直線的方向向量和平面的法向量的垂直關系。利用向量坐標運算建立所求點坐標的方程。若方程有解,則點存在,否則,點不存在。
例2 如圖2,梯形ABCD所在的平面與等腰梯形ABEF所在的平面互相垂直。AB∥CD∥EF,AB⊥AD,CD=DA=AF=FE=2,AB=4。
(2)
(1)求證:DF∥平面BCE;(2)求二面角C-BF-A的余弦值;(3)線段CE上是否存在點G,使得AG⊥平面BCF?請說明理由。
解:(1)證明:因為CD∥EF,且CD=EF,所以四邊形CDFE為平行四邊形,所以DF∥CE。因為DF不屬于平面BCE,所以DF∥平面BCE。
(2)在平面ABEF內(nèi),過A作Az⊥AB。因為平面ABCD⊥平面ABEF,平面ABCD∩平面ABEF=AB,又Az?平面ABEF,Az⊥AB,所以Az⊥平面ABCD,所以AD⊥AB,AD⊥Az,Az⊥AB。以A為坐標原點AD,AB,Az所在直線分別為x軸,y軸,z軸建立空間直角坐標系A-xyz。
總結反思:利用向量法求立體幾何中有關垂直的存在性問題,探索在某平面內(nèi)是否存在某點滿足垂直關系,通常先假設存在,然后再引入?yún)?shù),用向量方法處理,由條件與結論列出等式,再解出參數(shù),思路簡單,解法固定,操作方便,注意在將點的坐標設為(x,y,z)時,要結合圖形的幾何特征盡量減少x,y,z中未知數(shù)的個數(shù)。
例3 在正三棱柱ABC-A1B1C1中,所有棱長均為2,BM=MC,試問:棱CC1上是否有一點N,使得異面直線AB1和MN所成的角的度數(shù)為45°?
(3)
(4)