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《线线角、线面角,二面角(高考立体几何法宝)》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在应用文档-天天文库。
1、线线角、线面角、二面角的求法1.空间向量的直角坐标运算律:⑴两个非零向量与垂直的充要条件是⑵两个非零向量与平行的充要条件是·=±
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5、2.向量的数量积公式若与的夹角为θ(0≤θ≤π),且,,则(1)点乘公式:·=
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9、cosθ(2)模长公式:则,(3)夹角公式:(4)两点间的距离公式:若,,则,①两条异面直线、间夹角在直线上取两点A、B,在直线上取两点C、D,若直线与的夹角为,则。例1(福建卷)如图,长方体ABCD—A1B1C1D1中,AA1=AB=2,AD=1,点E、F、G分别是DD1、AB、CC1的中点,则
10、异面直线A1E与GF所成的角是()11A.B.C.D.(向量法,传统法)例2(2005年全国高考天津卷)如图,平面,且,则异面直线PB与AC所成角的正切值等于_____.解:(1)向量法(2)割补法:将此多面体补成正方体,与所成的角的大小即此正方体主对角线与棱所成角的大小,在Rt△PDB中,即.故填.点评:本题是将三棱柱补成正方体②直线与平面所成的角(重点讲述平行与垂直的证明)图1-2图1-1图1-3可转化成用向量与平面的法向量的夹角表示,由向量平移得:若时(图);若时(图).11平面的法向量是向量的一个重要内容,
11、是求直线与平面所成角、求点到平面距离的必备工具.求平面法向量的一般步骤:(1)找出(求出)平面内的两个不共线的向量的坐标(2)设出平面的一个法向量为(3)根据法向量的定义建立关于x,y,z的方程组(4)解方程组,取其中的一组解,即得法向量。ABCDEFGxyz1.(线线角,线面角).在棱长为的正方体中,分别是的中点.(1)求直线所成角;(2)求直线与平面所成的角.11BCDPAxyz2.如图,底面为直角梯形,,面,,为的中点,求1)异面直线与所成角的余弦值;2)直线与面所成角的正弦值;③求二面角的大小1.范围:11
12、2.二面角的向量求法:方法一:如图,若AB、CD分别是二面角α-l-β的两个面内与棱l垂直的异面直线,则二面角的大小就是向量与的夹角.βlα方法二:设是二面角α-l-β的两个面α,β的法向量,则向量与的夹角(或其补角就是二面角的平面角的大小.如图,设二面角的平面角的大小为,法向量的夹角为.注意:在用向量求二面角的大小时,我们是先求出两半平面的法向量所在直线的夹角,但二面角可能是钝角或锐角,因此在求出角后,应判断二面角的大小,再确定二面角就是两半平面的法向量所在直线的夹角或是其补角。ABCPDExyz例:如图,,,求
13、二面角的大小。111.[2014·新课标全国卷Ⅱ]如图,四棱锥PABCD中,底面ABCD为矩形,PA⊥平面ABCD,E为PD的中点.(1)证明:PB∥平面AEC;(2)设AP=1,AD=,三棱锥PABD的体积V=,求A到平面PBC的距离.2、(2011年高考陕西卷理科16)(本小题满分12分)如图:在,沿把折起,使.证明:(Ⅰ)平面;(Ⅱ)设。113、(2011年高考北京卷理科16)(本小题共14分)如图,在四棱锥中,平面,底面是菱形,.(Ⅰ)求证:平面(Ⅱ)若求与所成角的余弦值;114、(2011年高考全国新课标
14、卷理科18)(本小题满分12分)如图,四棱锥P—ABCD中,底面ABCD为平行四边形,∠DAB=60°,AB=2AD,PD⊥底面ABCD.(Ⅰ)证明:PA⊥BD;(Ⅱ)若PD=AD,求二面角A-PB-C的余弦值。直线与平面平行或者垂直(重点掌握)11ABCDA111B11C11111D1111MN1.如图,已知正方体ABCD-A1B1C1D1,M,N分别是A1B1,BB1的中点.求证:(1)MN//平面ACD1;(2)DB1⊥平面ACD1.2、如图,四棱锥P—ABCD中,PA平面ABCD,底面ABCD是直角梯形,A
15、B⊥AD,CD⊥AD,CD=2AB,E为PC中点.ABCDEP(I)求证:CD平面PAD;(II)求证:BE//平面PAD.3.正方体ABCD—A1B1C1D1中O为正方形ABCD的中心,M为BB1的中点,求证:(1)D1O//平面A1BC1;11(2)D1O⊥平面MAC.4.如图,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,AC=3,BC=4,AA1=4,,点D是AB的中点,求证:(I)AC⊥BC1;(II)A1C//平面CDB1;5.已知正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为2,E、F、G分别是BB1、DD1、DC的中
16、点,求证:(1)平面ADE∥平面B1C1F;11(2)平面ADE⊥平面A1D1G;11