文档介绍:第3讲 立体几何中的向量方法
(求二面角的大小的方法)
新课标数学高考《考试大纲》中对“空间向量的应用”的要求:
① 理解直线的方向向量与平面的法向量.
② 能用向量语言表述直线与直线、直线与平面、平面与平面的垂直、平行关系.
③ 能用向量方法证明有关直线和平面位置关系的一些定理(包括三垂线定理).
④ 能用向量方法解决直线与直线、直线与平面、平面与平面的夹角的计算问题,
了解向量方法在研究几何问题中的作用.
【基础知识归纳】
“三部曲”:
(1)化为向量问题:建立立体图形与空间向量的联系,用空间向量表示问题中涉及的点、直线、平面;
(2)进行向量运算:通过向量运算,研究点、直线、平面之间的位置关系以及它们之间距离和夹角问题;
(3)回到向量问题:把向量的运算结果“翻译”成相应的几何意义。
2. 平面的法向量的求法:设是平面α的一个法向量,
是平面α内的两个不共线的向量,则,即,
此方程组的任意一个非零解都可以作为平面α的法向量。
:设平面α、的法向量分别是、,则二面角的余弦值是
,(有时会相差一个负号)
【典型例题分析】
例1.(2007陕西文) 如图,在底面为直角梯形的
四棱锥
,,
BC=6. (Ⅱ) 求二面角的大小.
【基础训练】
1.(2010重庆文)如题(20)图,四棱锥中,
底面为矩形,底面,,
点是棱的中点.
(Ⅱ)若,求二面角的平面角的余弦值.
2.(2004天津理) 如图,在四棱锥P—ABCD中,底面ABCD是正方形,侧棱PD⊥底面ABCD,PD=DC,E是PC的中点,作EF⊥PB交PB于点F。(2)证明PB⊥平面EFD; (3)求二面角C—PB—D的大小。
第4讲 立体几何中的向量方法
(求直线与平面所成的角、以及点到平面的距离的方法)
【基础知识归纳】
,B,平面α的法向量是,直线AB与平面α所成的角
是θ,则
,B,平面α的法向量是,则点A到平面α的距离为
【典型例题分析】
例1.已知三棱锥P-ABC中,PA⊥ABC,AB⊥AC,
PA=AC=AB=2,N为AB上一点,AB=4AN,
M,S分别为PB,BC的中点. (据2010辽宁理改编)
(Ⅰ)求SN与平面CMN所成角的大小; (Ⅱ)求点S到平面CMN的距离.
例2.(2010全国新课标理)如图,己知四棱锥P-ABCD的底面为等腰梯形,AB∥CD,⊥BD垂足为H,PH是
四棱锥的高,E为AD中点. (Ⅱ)若==60°,求直线PA与平面PEH所成角的正弦值.
. 【基础训练】
1、(2008海南、宁夏理)如图,已知点P在正方体