选择性必修 第一册 ·北师大版
阅读主题
正文字体
字体大小

24 直线的方向向量与平面的法向量_第2课时

免费读1269字2024-07-21

  老师:各位同学,大家好,我是江西省宜春中学数学教师蔡乐祥,很高兴与大家上这节课。今天我们继续一起学习直线的方向向量与平面的法向量。通过上一节课的学习,我们已经会利用空间向量表示空间中的点与直线,并且知道给定一点和一个方向可以唯一确定一条直线。类似的空间当中给定一点和一条直线后,能否确定一个平面了?如图,给定空间中一点a和一条直线l,那么过点a且平行于直线l的平面有多少个?我们很容易根据立体几何的知识知道这样的平面有无数个股。过点a且平行于直线的方式不能确定一个平面。过点a且垂直于直线l的平面又有多少个?我们可以发现这样的平面只有一个,所以能确定一个平面。

  老师:如果一条直线l和一个平面Alpha垂直,那么我们就把直线l的方向量n叫做平面阿尔法的法向量,则向量n垂直平面阿尔法。根据平面的法向量的定义,同学们思考一下,平面的法向量是唯一的吗?我们不难发现,平面的法向量肯定不是唯一的,为什么呢?因为直线l的方向向量有无数个,因此平面Alpha的法向量也有无数个。

  老师:有了平面的法向量后,我们如何利用平面的法向量来描述平面内任意一点的位置?首先我们可以回到立体几何的知识,我们回忆一下什么叫做直线与平面垂直?直线与平面垂直又具有怎样的性质?经过前面立体几何知识的学习,我们知道如果一条直线垂直于平面内的任意一条直线LLAMA,该直线就垂直该平面。如果一条直线垂直于一个平面,那么这条直线垂直这个平面内的任意一条直线。

  老师:因此我们可以将这个问题具体化为设定m是平面Alpha类给定的一点直线l垂直平面Alpha,那么对于平面阿尔法类,嫩一点p都有直线l垂直于mp,我们用向量来表示,就是如果向量n是平面阿尔法的一个法向量,那么对于平面阿尔法类任意一点p都有向量mp。

  老师:语法向量n垂直,也就有向量mp。语法向量n的数量积等于0。其实反过来,由立体几何的知识可以证明,满足向量mp余向量n的数量积等于0的点p也都在平面阿尔法内。所以把向量mp与法向量n的数量积等于0,成为平面阿尔法的一个向量表示式。我们已经学会了表示平面当中的点了。

  老师:那么怎么用向量来表示平面呢?若平面阿尔法的法项列n的坐标为a逗b逗c,平面阿尔法类点m的坐标为X0,斗Y0,斗Z0,则对于平面阿尔法类任意点坐标为x斗y斗z的点p就有向量mp的坐标为,x减x0,抖y减y零,抖z减z0。

  老师:由向量mp与法向量n的数量积等于0,我们就可以得到20,即a乘以括号x减X0,加上b乘以括号y减Y0,加上c乘以括号z减Z0,等于0。由此可见,平面阿尔法类任意点p的坐标x、斗y、斗z都满足方程二。反之,以满足方程2的x、y、z为坐标的任意点也都在平面阿尔法类,所以方程2叫做平面阿尔法的方程。我们来看到例题1。已知点a的坐标为0,逗一逗1点,b的坐标为一逗2逗1点seed坐标为all逗一

查看隐藏内容

《24 直线的方向向量与平面的法向量_第2课时》.doc
将本文下载保存,方便收藏和打印
导出文档

猜您想要