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第七章立体几何与空间向量高考培优12空间直角坐标系的构建策略[培优技法]利用空间向量的方法解决立体几何问题,关键是依托图形建立空间直角坐标系,将其他向量用坐标表示,通过向量运算,判定或证明空间元素的位置关系,以及空间角、空间距离问题的探求.所以如何建立空间直角坐标系显得非常重要,下面简述空间建系的五种方法,希望同学们面对空间几何问题能做到有的放矢,化解自如.1.建立空间直角坐标系的方法(1)利用共顶点的互相垂直的三条棱构建空间直角坐标系;(2)利用线面垂直关系构建空间直角坐标系;(3)利用面面垂直关系构建空间直角坐标系;(4)利用底面中心与高所在的直线,构建空间直角坐标系;(5)利用底面正三角形构建空间直角坐标系.2.建立空间直角坐标系的原则无论利用哪种关系建系,都应遵循与求解问题相关的元素尽可能在坐标轴上或坐标面上,这样便于计算点的坐标(空间向量的坐标),减少运算量.[培优案例][例1]如图,四棱锥P-ABCD中,PA⊥底面ABCD,AD∥BC,AB=AD=AC=3,PA=BC=4,M为线段AD上一点,AM=2MD,N为PC的中点.求直线AN与平面PMN所成角的正弦值.
[例2]如图所示,已知平行六面体ABCD-A1B1C1D1的底面为正方形,O1,O分别为上、下底面的中心,且A1在底面ABCD上的射影是O.(1)求证:平面O1DC⊥平面ABCD;(2)若点E,F分别在棱AA1,BC上,且
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