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1、空间向量解决立体几何夹角问题,向量的有关知识:,两向量数量积的定义:ab=|a|b|cosa,b,两向量夹角公式:cos a,b=,直线的方向向量:与直线平行的非零向量,平面的法向量:与平面垂直的向量,空间“夹角”问题,1.异面直线所成角,l,m,l,m,若两直线 所成的角为,则,例1,解:以点C为坐标原点建立空间直角坐标系 如图所示,设 则:,所以:,所以 与 所成角的余弦值为,练习:,在长方体 中,,二面角的平面角,方向向量法 将二面角转化为二面角的两个面的方向向量(在二面角的面内且垂直于二面角的棱)的夹角。如图,设二面角 的大小为其中AB,D,C,L,B,A,注意法向量的方向:同进同出,
2、二面角等于法向量夹角的补角;一进一出,二面角等于法向量夹角,将二面角转化为二面角的两个面的法向量的夹角。如图,向量,则二面角 的大小,若二面角 的大小为,则,法向量法,二面角的平面角,例2 正三棱柱 中,D是AC的中点,当 时,求二面角 的余弦值。,故,则可设=1,则B(0,1,0),作 于E,于F,则 即为二面角 的大小,在 中,即E分有向线段 的比为,由于 且,所以,在 中,同理可求,即二面角 的余弦值为,解法二:同法一,以C为原点建立空间直角坐标系 C-xyz,在坐标平面yoz中,设面 的一个法向量为,同法一,可求 B(0,1,0),由 得,解得,所以,可取,即二面角 的余弦值为,方向朝面外,方向朝面内,属于“一进一出”的情况,二面角等于法向量夹角,2.线面角,2.线面角,l,设直线l的方向向量为,平面 的法向量为,且直线 与平面 所成的角为(),则,总结归纳,用空间向量解决立体几何问题的“三步曲”。,(1)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,把立体几何问题转化为向量问题;,(2)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等问题;,(3)把向量的运算结果“翻译”成相应的几何意义。,(化为向量问题),(进行向量运算),(回到图形),