用空间向量表示立体图形中点、线、面等元素.
(2)进行向量运算:
进行空间向量的运算,研究点、线、面之间的关系.
(3)回到图形问题:
把运算结果"翻译"成相应的几何意义.
证明线线垂直
[例1] 在棱长为a的正方体OABC-O1A1B1C1中,E、F分别是AB、BC上的动点,且AE=BF,求证:A1F⊥C1E.
[思路点拨] 先将与用向量表示,利用向量法证明.
[精解详析] 以O为坐标原点建立如图所示的空间直角坐标系,则A1(a,0,a),C1(0,a,a).
设AE=BF=x,
∴E(a,x,0),F(a-x,a,0).
∴=(-x,a,-a),
=(a,x-a,-a).
∵·=(-x,a,-a)·(a,x-a,-a)
=-ax+ax-a2+a2=0,
∴⊥,即A1F⊥C1E.
[一点通]
利用空间向量证明线线垂直的方法:
(1)坐标法:根据图形的特征,建立适当的直角坐标系,准确地写出相关点的坐标,表达出两直线的方向向量,证明其数量积为零.