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1、3.2.3空间的角的计算第一课时H.GBB1AA1引例:正方形ABB1A1边长为4,A1H=A1B1,B1E1=A1B1,求直线AH与BE1所成角的余弦值。E1几何法:作——证——求。解析:设G是AB的中点,连接GH,易证GH∥BE1,,所以∠AHG就是直线AF与BE1所成的角。在三角形AHG中,由余弦定理得可依次求得AH=GH=,AG=2所以直线AH与BE1所成角的余弦值2534HBB1AA1引例:正方形ABB1A1边长为4,A1H=A1B1,B1E1=A1B1,求直线AH与BE1所成角的余弦值。E1综合法:作——证——求。解析:延长AH,BE1交于点G,所以∠A
2、GB就是直线AF与BE1所成的角。在三角形HE1G中,由余弦定理得所以直线AH与BE1所成角的余弦值G可依次求得E1G=GH=1534引例:正方形ABB1A1边长为4,A1H=A1B1,B1E1=A1B1,求直线AH与BE1所成角的余弦值。H.GBB1AE1所以直线AH与BE1所成角的余弦值坐标法:直线所成角可以通过它们方向向量的夹角求得.(4,4)A1(0,4)(4,0)解析:直线AH与BE所成角为,以A为坐标原点建立如图所示的直角坐标系。1524引例:正方形ABB1A1边长为4,A1H=A1B1,B1E1=A1B1,求直线AH与BE1所成角的余弦值。H.GBB1
3、AA1E1向量法:直线所成角可以通过它们方向向量的夹角求得.可得直线AH与BE1所成角的余弦值1523例1:在正方体ABCD-A1B1C1D1中,D1F1=D1C1,B1E1=A1B1,求直线DF1与BE1所成角的余弦值。HBB1AA1E1F1H.GBB1AA1E1F1解:设G是AB的中点,点H在A1B1,A1H=A1B1,连接AH,GH,则AH∥DF1,GH∥BE.所以∠AHG就是异面直线DF1与BE1所成的角.综合法(几何法):作——证——求。不妨设正方体的棱长为4,由余弦定理得所以直线AH与BE1所成角的余弦值例1:在正方体ABCD-A1B1C1D1中,D1F
4、1=D1C1,B1E1=A1B1,求直线DF1与BE1所成角的余弦值。234例1:在正方体ABCD-A1B1C1D1中,D1F1=D1C1,B1E1=A1B1,求直线DF1与BE1所成角的余弦值。F1可得直线DF1与BE1所成角的余弦值向量法:直线所成角可以通过它们方向向量的夹角求得.134可得直线DF1与BE1所成角的余弦值坐标法:直线所成角可以通过它们方向向量的夹角求得.F1H.GBB1AA1E1XYZ(4,0,4)(0,0,4)(0,4,4)(4,4,4)(4,0,0)(0,4,0)(4,4,0)124异面直线所成角的范围:结论:归纳总结、线线角:SBACFE
5、Dxyz变式训练1:能力提升:如图,在长方体ABCD-A1B1C1D1中,AD=AA1=1,AB=2,点E是棱AB上的动点.若异面直线AD1与EC所成角为60°,试确定此时动点E的位置.解以DA所在直线为x轴,以DC所在直线为y轴,以DD1所在直线为z轴,建立空间直角坐标系,如图所示.设E(1,t,0)(0≤t≤2),所以t=1(t=3舍),所以点E的位置是AB的中点.如何用向量来求直线与平面所成角?思考2答:直线与平面所成角可以转化为“直线的方向向量”与“平面的法向量”的夹角求解.?斜足垂足如何用向量来求直线与平面所成角?思考2答:直线与平面所成角可以转化为“直线
6、的方向向量”与“平面的法向量”的夹角求解.?斜足垂足例2如图,棱长为4的正方体ABCD-A1B1C1D1中,F为边BC的中点,且D1E1=D1C1求直线E1F与平面D1AC所成角的正弦值.(4,4,0)(4,4,4)(4,0,4)(4,0,0)(0,0,4)(0,4,4)(0,4,0)(4,2,4)ABB1A1E1F(4,4,0)(4,4,4)(4,0,4)(4,0,0)(0,0,4)(0,4,4)(0,4,0)(4,2,4)ABB1A1E1F思考:把题设中的条件“点F是BC的中点”改为“CF=CB”,你能得到什么结论?想一想:(4,4,0)(4,4,4)(4,0,
7、4)(4,0,0)(0,0,4)(0,4,4)(0,4,0)(4,2,4)ABB1A1E1F变式1.已知向量a=(-2,-3,)是直线l的方向向量,向量n=(1,0,0)是平面α的法向量,则直线l与平面α所成的角为__________谢谢指导!