高中数学第二章空间向量与立体几何2.5.3直线与平面的夹角0省公开课一等奖新名师优质课获奖课件.pptx

5.3直线与平面夹角1/501共面直线夹角当两条直线l1与l2共面时，我们把两条直线交角中，范围在_内角叫作两直线夹角2异面直线夹角当直线l1与l2是异面直线时，在直线l1上任取一点A作ABl2，我们把直线l1与直线AB夹角叫作异面直线l1和l2夹角2/50s1，s2s1，s2|coss1，s2|3/50n1，n2n1，n2|cosn1，n2|4/505/50|cosn，a|6/507/508/504因为两条直线所成角，线面角都是锐角或直角，所以可直接经过绝对值来表示，故可直接求出，而二面角范围是0，有时比较难判断二面角是锐角还是钝角，因为不能仅仅由法向量夹角余弦正负来判断，故这是求二面角难点5异面直线夹角与向量夹角差异依据异面直线所成角定义得两条异面直线夹角为锐角或直角，而向量夹角范围为0，所以从范围上讲，这两个角并不一致，但却有着相等或互补关系，所以它们余弦值相等或互为相反数(向量夹角为0和时除外)9/501若直线l方向向量与平面法向量夹角等于120，则直线l与平面所成角等于()A120B60C30 D以上均错答案C10/5011/5012/5013/5014/50异面直线所成角15/5016/5017/50总结反思(1)向量法求异面直线所成角特点是程序化，即建坐标系，设点，求向量，考查数量积(2)方法二是求两异面直线所成角普通方法：通常是平移变异面直线为相交直线，然后解三角形在求两条直线所成角时，轻易忽略了两直线所成角范围用方向向量所成角表示异面直线所成角大小时，若向量夹角为锐角(或直角)，则等于异面直线所成角；若向量夹角为钝角，则它补角等于异面直线所成角18/5019/5020/50求二面角大小21/5022/5023/5024/50总结反思本题考查空间中线面关系判定、空间角求法在判断空间中直线位置关系时，惯用勾股定理逆定理来证实线线垂直；求二面角平面角是高考重点，可用空间向量来处理还有面积法、异面直线法，作三垂线定理法等要灵活应用25/5026/50证实解法1：(1)连接OC，因为OAOC，D是AC中点，所以ACOD又PO底面O，AC底面O，所以ACPO，因为OD，PO是平面POD内两条相交直线，所以AC 平面POD，而AC平面PAC，所以平面POD平面PAC27/5028/5029/5030/5031/5032/5033/50(新课标理，18)如图，三棱柱ABCA1B1C1中，CACB，ABAA1，BAA160.直线与平面夹角(1)证实：ABA1C；(2)若平面ABC平面AA1B1B，ABCB2，求直线A1C 与平面BB1C1C所成角正弦值34/50解析(1)取AB中点O，连接CO，A1B，A1O，ABAA1，BAA160，BAA1是正三角形，A1OAB，CACB，COAB，COA1OO，AB平面COA1，ABA1C(2)由(1)知OCAB，OA1AB，又平面ABC平面ABB1A1，平面ABC平面ABB1A1AB，OC平面ABB1A1，OCOA1，35/5036/5037/50如图所表示，已知直角梯形ABCD，其中ABBC2AD，AS平面ABCD，ADBC，ABBC，且ASAB求直线SC与底面ABCD夹角余弦值38/5039/50(天津理)如图，在四棱锥PABCD中，PA底面ABCD，ADAB，ABDC，ADDCAP2，AB1，点E为棱PC中点向量法综合应用(1)证实：BEDC；(2)求直线BE与平面PBD所成角正弦值；(3)若F为棱PC上一点，满足BFAC，求二面角FABP余弦值40/50解析解法一：依题意，以点A为原点建立空间直角坐标系(如图)，可得B(1,0,0)，C(2,2,0)，D(0,2,0)，P(0,0,2)，由E为棱PC中点，得E(1,1,1)41/5042/5043/5044/5045/50方法二：(1)证实：如图，取PD中点M，连接EM，AM.46/5047/50(3)解：如图，在PAC中，过点F作FHPA交AC于点H，因为PA底面ABCD，故FH底面ABCD，从而FHAC，又BFAC，得AC平面FHB，所以ACBH，在底面ABCD内，可得CH3HA，从而CF3FP，在平面PDC内，作FGDC交PD于点G，于是DG3GP，因为DCAB，故GFAB，所以A，B，F，G四点共面，由ABPA，ABAD，得AB平面PAD，故ABAG，所以PAG为二面角FABP平面角48/5049/50总结反思(1)当空间直角坐标系轻易建立(有特殊位置关系)时，用向量法求解二面角无需作出二面角平面角只需求出平面法向量，经过简单运算即可求出，有时不易判断两法向量夹角大小就是二面角大小(相等或互补)，但我们能够依据图形观察得到结论，因为二面角是钝二面角还是锐二面角普通是显著(2)注意法向量方向：一进一出，二面角等于法向量夹角；同进同出，二面角等于法向量夹角补角50/50