“备课大师”全科【9门】:免注册,不收费!http://www.eywedu.cn/3.4~3.5直线与平面的垂直关系__平面的法向量[读教材·填要点]1.射影(1)过空间任意一点P作平面α的垂线与α相交于点P0,则P0称为点P在平面α内的射影.(2)预先给定平面α,空间任何一个图形的每一个点P在平面α上都有一个射影P0,所有这些P0在平面α上组成一个图形,称为这个空间图形在平面α上的射影.2.三垂线定理及其逆定理(1)三垂线定理:在平面内的一条直线,如果它和这个平面的一条斜线的射影垂直,那么它也和这条斜线垂直.(2)三垂线定理的逆定理:在平面内的一条直线,如果它和这个平面的一条斜线垂直,那么它也和这条斜线在平面内的射影垂直.3.平面的法向量与平面α垂直的非零向量称为α的法向量.[小问题·大思维]1.平面的法向量是唯一的吗?若不唯一,平面的法向量之间的关系是怎样的?提示:平面的法向量不是唯一的,平面的不同法向量是共线的.2.若直线l的一个方向向量为(1,1,1),向量(1,-1,0)及向量(0,1,-1)都与平面α平行,则l与α有怎样的位置关系?提示: (1,1,1)·(0,1,-1)=0,(1,1,1)·(1,-1,0)=0,而向量(1,-1,0)与向量(0,1,-1)不平行,∴l⊥α.利用判定定理用向量法证明线面垂直在正方体ABCDA1B1C1D1中,E,F分别为BB1,D1B1的中点,求证:EF⊥平面B1AC.[自主解答]设正方体的棱长为2,建立如图所示的直角坐标系,则A(2,0,0),C(0,2,0),B1(2,2,2),E(2,2,1),F(1,1,2).EF=(-1,-1,1),AB1=(0,2,2),AC=(-2,2,0).∴EF·AB1=(-1,-1,1)·(0,2,2)=0,EF·AC=(-1,-1,1)·(-2,2,0)=0,∴EF⊥AB1,EF⊥AC.又AB1∩AC=A,“备课大师”全科【9门】:免注册,不收费!http://www.eywedu.cn/“备课大师”全科【9门】:免注册,不收费!http://www.eywedu.cn/∴EF⊥平面B1AC.利用判定定理,即通过证明向量数量积为0来验证直线的方向向量与平面内两条相交直线的方向向量垂直.1.已知长方体ABCDA1B1C1D1中,AD=AA1,AB=2AD,点E是线段C1D1的中点,求证:DE⊥平面EBC.证明:建立如图所示的空间直角坐标系Dxyz,设AD=1,则AA1=1,AB=2,则可得D(0,0,0),E(0,1,1),B(1,2,0),C(0,2,0),DE=(0,1,1),EB=(1,1,-1),EC=(0,1,-1),因为DE·EB=1-1=0,DE·EC=1-1=0,所以DE⊥EB,DE⊥EC,又EB∩EC=E,所以DE⊥平面EBC.求平面的法向量在正方体ABCDA1B1C1D1中,棱长为a,G,E,F分别为AA1,AB,BC的中点,试建立适...