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- 2021-06-16 发布
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第82课时 空间向量与立体几何
【学习目标】
1.理解空间向量概念以及数量积等相关概念,会求法向量及向量所成的角;
2.明确线线角、线面角、面面角的范围并会求这些角.
【自主练习】
1.已知A(3,1,3),B(1,0,5),则AB中点坐标为 |AB|= .
2.已知A(1,-1,1),B(2,1,-1),C(-1,-1,-2),则S△= .
3.两不重合的直线l1和l2的方向向量分别为v1=(1, 0,-1),v2=(-2,0,2),则l1与l2的位置关系是 .
4.设l1的方向向量为a=(1,2,-2),l2的方向向量为b=(-2,3,m),若l1⊥l2,则m= .
5.已知,则平面ABC的单位法向量为 .
6.若平面α、β的法向量分别为n1=(2,-3,5),n2=(-3,1,-4),则α、β的位置关系为 .
7.若平面α的一个法向量为n=(4,1,1),直线l的一个方向向量为a=(-2,-3,3),则l与所成角的正弦值为 .
答案:;
【典型例题】
例题1.已知分别是正方体ABCD-A1B1C1D1的棱的中点,求:
A
B
C
D
(1)与所成角的大小;
(2)与平面所成角的正弦值;
(3)二面角的余弦值;
[来源: ]
解:(1);(2); (3).
例2.如图,已知△ABC和△DBC所在的平面互相垂直,AB=BC=BD,∠CBA=∠DBC=120°,求:(1)AD与BC所成的角;(2)AD和平面BCD所成的角;(3)二面角A-BD-C的余弦值.
D
C
B
A
解:(1); (2); (3).
D
C
B
A
P
例3.如图,PD⊥面ABCD ,PD=AD=2,ABCD为正方形,求:
(1)直线PC与面ABCD所成的角;
(2)在线段PB上是否存在一点E,使PC⊥面ADE?若存在,确定E点位置,若不存在,说明理由.
解:(1) ; (2)存在E为PB的中点.
[来源: ]
例4.三棱柱ABC-A1B1C1中 面AA1C1C⊥面ABC,AA1=A1C=AC=2,AB=BC,AB⊥BC,O为AC中点(1)证明:A1O⊥面ABC;(2)求直线A1C与面A1AB所成角的正弦值;(3)在BC1上是否存在一点E,使OE∥面A1AB ,若存在,指出E点位置,若不存在,请说明理由;(4)求点E到面A1AB的距离.
O
C1
B1
C
B
A
A1
解:(1)证A1O⊥AC; (2) ; (3)存在E为BC1中点;(4).