考点二利用空间向量证明垂直与平行
向量作为工具来研究几何,真正把几何的形与代数中的数实现了有机结合;给立体几何的研究带来了极大的便利,利用空间向量可以方便地论证空间中的一些线面位置关系,如线面平行、线面垂直、面面平行、面面垂直等.用空间向量判断空间中的位置关系的常用方法如下.
(1)线线平行:证明两条直线平行,只需证明两条直线的方向向量是共线向量.
(2)线线垂直:证明两条直线垂直,只需证明两直线的方向向量垂直,则a⊥b⇔a·b=0.
(3)线面平行:用向量证明线面平行的方法主要有:
①证明直线的方向向量与平面的法向量垂直;
②证明可在平面内找到一个向量与直线的方向向量是共线向量;
③利用共面向量定理,即证明可在平面内找到两不共线向量线性表示直线的方向向量.
(4)线面垂直:用向量证明线面垂直的方法主要有:
①证明直线的方向向量与平面的法向量平行;
②利用线面垂直的判定定理转化为线线垂直问题.
(5)面面平行
①证明两个平面的法向量平行(即是共线向量);
②转化为线面平行、线线平行问题.
(6)面面垂直
①证明两个平面的法向量互相垂直;
②转化为线面垂直、线线垂直问题.
例2如图,正方形ABCD和四边形ACEF所在的平面互相垂直,CE⊥AC,EF∥AC,AB=,CE=EF=1.
(1)求证:AF∥平面BDE;
(2)求证:CF⊥平面BDE.
练习2.正方体ABCDA1B1C1D1中,E、F分别是BB1、CD的中点,求证:平面AED⊥平面A1FD1.