M5 空间向量的数量积、夹角与距离
一、核心概念
空间向量数量积:已知两个非零向量 ,它们的夹角记为 。必须注意:零向量不谈夹角(虽规定零向量与任意向量的数量积为 0,但不定义夹角)。
空间角转化为向量角:线线角范围为 (平行记 0),线面角范围为 ,二面角范围为 。不能直接把两个向量的夹角直接当成几何角,必须结合各自几何定义判断取余弦绝对值还是互补角。
二、公式、条件与单位
空间向量数量积与坐标表示
适用条件:求夹角 时,要求 且 。
点到平面的距离公式
适用条件:点 为平面内任意已知点, 为平面外一点, 为该平面的非零法向量()。
三、常见易错点
做题前先查这几条条件
- 求线面角时误用成余弦值(正确是线面角正弦值等于方向向量与法向量夹角余弦的绝对值)。
- 求二面角时直接输出两个法向量夹角,没有结合立体图形观察二面角是锐角还是钝角。
- 对可能为零向量的参数表达式直接求夹角。