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1、欢迎访问豆丁网:免费文档下载第二十四讲空间角与距离★★★高考在考什么【考题回放】Oab6001.如图,直线a、b相交与点O且a、b成600,过点O与a、b都成600角的直线有(C)A.1条B.2条C.3条D.4条2.(江苏•理)正三棱锥P-ABC高为2,侧棱与底面所成角为,则点到侧面的距离是(B)A.B.C.6D.3.(全国Ⅰ•理)如图,正四棱柱中,,则异面直线所成角的余弦值为(D)A.B.C.D.4.已知正四棱锥的体积为12,底面对角线的长为,则侧面与底面所成的二面角等于.5.(四川•理)如图,在正三棱柱A
2、BC-A1B1C1中,侧棱长为,底面三角形的边长为1,则BC1与侧面ACC1A1所成的角是.6.在棱长为的正方体ABCD—A1B1C1D1,E、F分别为BC与A1D1的中点,(1)求直线A1C与DE所成的角;(2)求直线AD与平面B1EDF所成的角;(3)求面B1EDF与面ABCD所成的角。【专家解答】(1)如图,在平面ABCD内,过C作CP//DE交直线AD于P,则(或补角)为异面直线A1C与DE所成的角。在Δ中,易得,由余弦定理得。故异面直线A1C与DE所成的角为。(2),∴AD在面B1EDF内的射影在∠EDF的平
3、分线上。而B1EDF是菱形,∴DB1为∠EDF的平分线。故直线AD与面B1EDF所成的角为∠ADB1.在RtΔB1AD中,则。故直线AD与平面B1EDF所成的角为。(3)连结EF、B1D,交于点O,显然O为B1D的中点,从而O为正方体ABCD—A1B1C1D1的中心,作OH⊥平面ABCD,则H为正方形ABCD的中心。再作HM⊥DE,垂足为M,连结OM,则OM⊥DE(三垂线定理),故∠OMH为二面角B1-DE-A的平面角。欢迎访问豆丁网:免费文档下载欢迎访问豆丁网:免费文档下载O在RtΔDOE中,则由面积关系得。在RtΔ
4、OHM中。故面B1EDF与面ABCD所成的角为★★★高考考什么【考点透视】异面直线所成角,直线与平面所成角,求二面角每年必考,作为解答题可能性最大.【热点透析】1.转化思想:①②将异面直线所成的角,直线与平面所成的角转化为平面角,然后解三角形2.求角的三个步骤:一猜,二证,三算.猜是关键,在作线面角时,利用空间图形的平行,垂直,对称关系,猜斜线上一点或斜线本身的射影一定落在平面的某个地方,然后再证3.二面角的平面角的主要作法:①定义②三垂线定义③垂面法距离【考点透视】判断线线、线面、面面的平行与垂直,求点到平面的距离及
5、多面体的体积。【热点透析】转化思想:①;②异面直线间的距离转化为平行线面之间的距离,平行线面、平行面面之间的距离转化为点与面的距离。2.空间距离则主要是求点到面的距离主要方法:①体积法;②直接法,找出点在平面内的射影★★★高考将考什么【范例1】如图,在中,,斜边.可以通过以直线为轴旋转得到,且二面角是直二面角.动点的斜边上.(I)求证:平面平面;(II)当为的中点时,求异面直线与所成角的大小;(III)求与平面所成角的最大值.解法一:(I)由题意,,,是二面角是直二面角,又二面角是直二面角,,又,平面,又平面.欢迎访问
6、豆丁网:免费文档下载欢迎访问豆丁网:免费文档下载平面平面.(II)作,垂足为,连结(如图),则,是异面直线与所成的角.在中,,,.又.在中,.异面直线与所成角的大小为.(III)由(I)知,平面,是与平面所成的角,且.当最小时,最大,这时,,垂足为,,,与平面所成角的最大值为.解法二:(I)同解法一.(II)建立空间直角坐标系,如图,则,,,,,,.异面直线与所成角的大小为.(III)同解法一【点晴】本题源于课本,高于课本,不难不繁,体现了通过平移求线线、通过射影求线面角的基本方法。【变式】如右下图,在长方体ABCD—
7、A1B1C1D1中,已知AB=4,AD=3,AA1=2.E、F分别是线段AB、BC上的点,且EB=FB=1.(1)求二面角C—DE—C1的正切值;(2)求直线EC1与FD1所成的余弦值.解:(I)以A为原点,分别为x轴,y轴,z轴的正向建立空间直角坐标系,则有D(0,3,0)、D1(0,3,2)、E(3,0,0)、F(4,1,0)、C1(4,3,2),故设向量与平面C1DE垂直,则有欢迎访问豆丁网:免费文档下载欢迎访问豆丁网:免费文档下载(II)设EC1与FD1所成角为β,则【点晴】空间向量在解决含有三维直角的立体几何
8、题中更能体现出它的优点,但必须注意其程序化的过程及计算的公式,本题使用纯几何方法也不难,同学不妨一试。【范例2】如图,正三棱柱ABC-A1B1C1的所有棱长都为2,D为CC1中点。(Ⅰ)求证:AB1⊥面A1BD;(Ⅱ)求二面角A-A1D-B的大小;分析:本小题主要考查直线与平面的位置关系,二面角的大小,点到平面的距离等知识,考查空