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平面的方向向量 已知【一空间向量】和【一个平面的方程】,怎样求该【向量】和【平面】所成的角?

火烧 2022-08-22 14:56:22 1027
已知【一空间向量】和【一个平面的方程】,怎样求该【向量】和【平面】所成的角? 已知【一空间向量】和【一个平面的方程】,怎样求该【向量】和【平面】所成的角?设平面方程为Ax+By+Cz+D=0,已知向量

已知【一空间向量】和【一个平面的方程】,怎样求该【向量】和【平面】所成的角?  

已知【一空间向量】和【一个平面的方程】,怎样求该【向量】和【平面】所成的角?

设平面方程为Ax+By+Cz+D=0,已知向量为a
则平面法向量(垂直于平面)为:n1=(A,B,C)
先由cosθ=|a.n1|/(|a|*|n1|)求出θ (a.n1为内积)
则夹角为π/2-θ

怎样求空间向量到平面的距离?点到平面的距离(用向量求)?

空间向量到平面的距离,就是向量的两个端点到平面的距离,取最短的那一个长度,就是空间向量到一个平面的问题。
点到平面向量的距离:先建立空间直角座标系,x、y、z轴。设该平面为“平面ABC”设该点为P。然后用向量表示向量PA。你事先知道四个点的座标。A(1,1,1),B(2,2,3),C(0,0,3),P(1,4,2).则向量PA(1-1,1-4,1-2)
向量AB(1-2,1-2,1-3),向量AC(1-0,1-0,1-3)
算得向量PA(0,-3,-1)AB(-1,-1,-2) AC(1,1,-2)
设向量n(x,y,z)垂直于平面ABC
则有:AB·n=0
AC·n=0
得-x-y-2z=0
x+y-2z=0
设x=1,则解得z=0,y=-1
所以向量n(1,-1,0)
向量n与向量PA的夹角设为a
则由公式cos a=cos<n,PA>=((0*1)+(-3*-1)+(-1*0))/(根号下(1平方+(-1)平方+0)*根号下(0+(-3)平方+(-1)平方))
=cos 3/根号18
所以夹角为aros 3/根号18
择点P到平面ABC的距离为(0+(-3)平方+(-1)平方)* aros 3/根号18
=10 * aros3/根号18
啊,终于打完了,不知你看懂没有,这是高中的内容,如果你没看懂的话,可以再复习一下高三数学的课本。
有很多符号打不出来,就用汉字代替了,见谅。
看在我打了这么多的份上,把我的选为最佳答案吧。祝你搞懂这个问题。

怎样求空间向量到平面的距离

没有向量到平面的距离的说法。
向量只有大小和方向,没有位置。

平面的方向向量 已知【一空间向量】和【一个平面的方程】,怎样求该【向量】和【平面】所成的角?

空间向量点到平面的距离

在空间向量中,平面外一点P到平面α的距离d为:d=|n.MP|/|n|.式中,n:平面α的一个法向向量,M :平面α内的一点,MP---向量.

已知一个平面的两个空间向量,如何根据这两个向量快速算出这个平面的法向量?不要传统赋值解方程方法

其实一个平面有无数法向量,这些法向量都平行。
任意一个平面:ax+by+cz+d=0,取一组数x0,y0,z0满足该方程,则:
ax0+by0+cz0+d=0,两式相减得:a(x-x0)+b(y-y0)+c(z-z0)=0,这就是平面的点法式方程
表示过点(x0,y0,z0),以n=(a,b,c)为法线的平面。ax+by+cz+d=0就是平面的一般方程
记住:方程中x,y、z的系数就是该平面的一个法向量
你的方程就是这样的,故平面的一个法向量:n=(1,3,2),但这不是唯一的
像3n=(3,9,6)也是

空间向量中,座标轴所在平面的法向量是?

空间向量指的是末位置的座标减去初位置的座标 比如说n=(1,2,2)可以是原点指向(1,2,2)也可以是 (1,2,2)指向(2,4,4)的向量 至于穿出 穿入吗 没这东西 只有射向 还有射出某一平面

空间向量怎样过定点求平面法向量

(43) 平面法向量的求法及其应用
嵩明县一中 吴学伟
引言:本节课介绍平面法向量的三种求法,并对平面法向量在高中立体几何中的应用作归纳和总结。其中重点介绍外积法求平面法向量的方法,因为此方法比内积法更具有优越性,特别是在求二面角的平面角方面。此方法的引入,将对高考立体几何中求空间角、求空间距离、证明垂直、证明平行等问题的解答变得快速而准确,那么每年高考中那道12分的立体几何题将会变得更加轻松。
一、 平面的法向量
1、定义:如果 ,那么向量 叫做平面 的法向量。平面 的法向量共有两大类(从方向上分),无数条。
2、平面法向量的求法
方法一(内积法):在给定的空间直角座标系中,设平面 的法向量 [或 ,或 ],在平面 内任找两个不共线的向量 。由 ,得 且 ,由此得到关于 的方程组,解此方程组即可得到 。
方法二:任何一个 的一次次方程的图形是平面;反之,任何一个平面的方程是 的一次方程。 ,称为平面的一般方程。其法向量 ;若平面与3个座标轴的交点为 ,如图所示,则平面方程为: ,称此方程为平面的截距式方程,把它化为一般式即可求出它的法向量。
方法三(外积法): 设 , 为空间中两个不平行的非零向量,其外积 为一长度等于 ,(θ为 , 两者交角,且 ),而与 , 皆垂直的向量。通常我们采取「右手定则」,也就是右手四指由 的方向转为 的方向时,大拇指所指的方向规定为 的方向, 。
(注:1、二阶行列式: ;2、适合右手定则。)
例1、 已知, ,
试求(1): (2):
Key: (1) ;
例2、如图1-1,在棱长为2的正方体 中,
求平面AEF的一个法向量 。
二、 平面法向量的应用
1、 求空间角
(1)、求线面角:如图2-1,设 是平面 的法向量,
AB是平面 的一条斜线, ,则AB与平面
所成的角为:
图2-1-1:
图2-1-2:
(2)、求面面角:设向量 , 分别是平面 、 的法向量,则二面角 的平面角为:
(图2-2);
(图2-3)
两个平面的法向量方向选取合适,可使法向量夹角就等于二面角的平面角。约定,在图2-2中, 的方向对平面 而言向外, 的方向对平面 而言向内;在图2-3中, 的方向对平面 而言向内, 的方向对平面 而言向内。我们只要用两个向量的向量积(简称“外积”,满足“右手定则”)使得两个半平面的法向量一个向内一个向外,则这两个半平面的法向量的夹角即为二面角 的平面角。
2、 求空间距离
(1)、异面直线之间距离:
方法指导:如图2-4,①作直线a、b的方向向量 、 ,
求a、b的法向量 ,即此异面直线a、b的公垂线的方向向量;
②在直线a、b上各取一点A、B,作向量 ;
③求向量 在 上的射影d,则异面直线a、b间的距离为
,其中
(2)、点到平面的距离:
方法指导:如图2-5,若点B为平面α外一点,点A
为平面α内任一点,平面的法向量为 ,则点P到
平面α的距离公式为
(3)、直线与平面间的距离:
方法指导:如图2-6,直线 与平面 之间的距离:
,其中 。 是平面 的法向量
(4)、平面与平面间的距离:
方法指导:如图2-7,两平行平面 之间的距离:
,其中 。 是平面 、 的法向量。
3、 证明
(1)、证明线面垂直:在图2-8中, 向是平面 的法向量, 是直线a的方向向量,证明平面的法向量与直线所在向量共线( )。
(2)、证明线面平行:在图2-9中, 向是平面 的法向量, 是直线a的方向向量,证明平面的法向量与直线所在向量垂直( )。
(3)、证明面面垂直:在图2-10中, 是平面 的法向量, 是平面 的法向量,证明两平面的法向量垂直( )
(4)、证明面面平行:在图2-11中, 向是平面 的法向量, 是平面 的法向量,证明两平面的法向量共线( )。
三、高考真题新解
1、(2005全国I,18)(本大题满分12分)
已知如图3-1,四棱锥P-ABCD的底面为直角梯形,AB‖DC, 底面ABCD,且PA=AD=DC= AB=1,M是PB的中点
(Ⅰ)证明:面PAD⊥面PCD;
(Ⅱ)求AC与PB所成的角;
(Ⅲ)求面AMC与面BMC所成二面角的大小
解:以A点为原点,以分别以AD,AB,AP为x轴,y轴,z轴,建立空间直角座标系A-如图所示.
, ,设平面PAD的法向量为
, ,设平面PCD的法向量为
, ,即平面PAD 平面PCD。
, ,
, ,设平在AMC的法向量为 .
又 ,设平面PCD的法向量为 .
.
面AMC与面BMC所成二面角的大小为 .
2、(2006年云南省第一次统测19题) (本题满分12分)
如图3-2,在长方体ABCD-A1B1C1D1中,
已知AB=AA1=a,BC= a,M是AD的中点。
(Ⅰ)求证:AD‖平面A1BC;
(Ⅱ)求证:平面A1MC⊥平面A1BD1;
(Ⅲ)求点A到平面A1MC的距离。
解:以D点为原点,分别以DA,DC,DD1为x轴,y轴,z轴,建立空间直角座标系D-如图所示.
, ,设平面A1BC的法向量为
又 , , ,即AD平面A1BC.
, ,设平面A1MC的法向量为: ,
又 , ,设平面A1BD1的法向量为: ,
, ,即平面A1MC 平面A1BD1.
设点A到平面A1MC的距离为d,
是平面A1MC的法向量,
又 , A点到平面A1MC的距离为: .
四、 用空间向量解决立体几何的“三步曲”
(1)、建立空间直角座标系(利用现有三条两两垂直的直线,注意已有的正、直条件,相关几何知识的综合运用,建立右手系),用空间向量表示问题中涉及的点、直线、平面,把立体几何问题转化为向量问题;(化为向量问题)
(2)、通过向量运算,研究点、直线、平面之间的位置关系以及它们之间距离和夹角等问题;(进行向量运算)
(3)、把向量的运算结果“翻译”成相应的几何意义。(回到图形问题)

点到平面的距离用空间向量怎么求

空间向量到平面的距离,就是向量的两个端点到平面的距离,取最短的那一个长度,就是空间向量到一个平面的问题。
点到平面向量的距离:先建立空间直角座标系,x、y、z轴。设该平面为“平面ABC”设该点为P。然后用向量表示向量PA。(愿你给个好评哟~~)

知道一个平面的方向向量和一个点,怎么求平面方程

1)设直线方程为(x-x0)/a=(y-y0)/b=(z-z0)/c,已知点M1(X1,Y1,Z1),M(X,Y,Z)是所求平面上的任意一点.向量M0M,向量M0M1,及向量{a,b,c}共面,它们的混合积等于0.也就是由这三个向量组成的行列式等于0,这是一个三元一次方程,就是所求平面的方程.

空间向量求平面角怎么求?

如果a是面1上的向量,b是面2上的向量,c.d是1,2交线上的两个向量,可以这样计算二面角:
面1的法线方向 (a-d)X(c-d),面2的法线方向 (b-d)X(c-d),
他们的单位向量为n1=(a-d)X(c-d)/sqrt(((a-d)X(c-d)).((a-d)X(c-d)))
n2=(b-d)X(c-d)/sqrt(((b-d)X(c-d)).((b-d)X(c-d)))
二面角 alpha
cos(alpha)=n1.n2

  
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