空间角和距离专题_第1页
空间角和距离专题_第2页
空间角和距离专题_第3页
空间角和距离专题_第4页
全文预览已结束

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

空间角和距离专题在高考的立体几何试题中 ,求角与距离是常考查的问题 ,其传统的“三步曲”解法 “:作图、证明、解三角形” ,作辅助线多、技巧性强 ,是教学和学习的难点.向量进入高中教材 ,为立体几何增添了活力 ,新思想、新方法与时俱进 ,本专题将运用向量方法简捷地解决这些问题.(1)求异面直线所成的角分别在直线m,n上取两个定向量a,b,则异面直线m,n所成的角等于向量,所成的角或其补角,则coscos|ab|特殊情形:|a||b|bab0,即异面直线a垂直于b。例1.如图,在棱长为2的正方体 ABCD ABCD中,E、F分别是棱AD,AB的中点.1 1 1 1 1 1 1 1(Ⅰ)求异面直线DE与FC1所成角的余弦值;II)求BC1和面EFBD所成的角;III)求B1到面EFBD的距离(2)求线面角1Bn特殊情形:当an(R且0),则直线a与平面垂直。A一般情形:在直线L上取定AB(或与直线L共线的La),求平面ABn的法向量n(如图所示),再求cos|AB||n|则sincos|ABn|,BA,n1且1180cos1注:AB,n|AB||n|如例1(2)问(3)求二面角1方法 1:先求出二面角一个面内一点到另一个面的距离及到棱的距离,然后通过解直角三角形求角.方法2:(法向量法)构造二面角

l 的两个半平面 、的法向量n1、n2(都取向上的方向,如图所示)1)若二面角l是“钝角型”的如图甲所示,那么其n1n2大小等于两法向量n1、n2的夹角的补角,lcoscosn1n2即.图甲|n1||n2|2)若二面角l是“锐角型”如图乙所示,那么其大小n1n1n2n2等于两法向量n1、n2的夹角即coscos.|n1||n2|例2.如图,三棱柱中,已知ABCD是边长为1的正方形,四l图乙边形AABB是矩形,平面AABB平面ABCD。(Ⅰ)若AA=1,求直线'AB到面DAC的距离.(II)试问:当 AA的长度为多少时,二面角D AC A的大小为60?例3.正三棱柱 ABC A1B1C1的所有棱长均为2,P是侧棱AA1上任意一点.(Ⅰ)求证:直线 B1P不可能与平面 ACC1A1垂直;(II)当BC1 B1P时,求二面角 C B1P C1的大小的余弦值2.求空间距离问题2构成空间的点、线、面之间有七种距离,这里着重介绍点面距离的求法,异面直线间的距离、线面距离;面面距离都可化为点面距离来求.(1)求点面距离 (推广到线面、面面之间的距离)方法:如图,易知点A到平面的距离d|PA|cos,而|PAn||PAn|cos,d|n||PA||n|其中n是平面的一个法向量,PA是平面的斜向量则点A到平面的距离d等于AP在n上的射影长,即点A到平面|APn|的距离为:d.|n|(2)求异面直线的距离法一、找平面使b且a,则异面直线a、b的距离就转化为直线a到平面的距离,又转化为点A到平面的距离.法二:如图,d是异面直线a与b的距离,n是直线a与b的一个法向量A、B分别是直线a,b上的点,显然:d|AB|cos,又cos|ABn|,d|ABn||AB||n||n|例4.如图,在正三棱柱 A1B1C1—ABC中,D,E分别是棱BC、CC1的中点, AB AA1 2,(Ⅰ)证明: BE AB1;(Ⅱ)求二面角 B AB1 D的大小;3(Ⅲ)求异面直线 AB1与BE的距离。练习:1、在正四面体 S ABC中,棱长为a,E,F分别为SA和BC的中点,求异面直线 BE和SF所成角的余弦值.2、在边长为1的菱形 ABCD中, ABC 60,将菱形沿对角线 AC折起,使折起后 BD=1,求二面角 B AC D的余弦值.3、在直三棱柱ABCA1BC11中,A90,O,O1,G分别为BC,BC11,AA1的中点,且ABACAA12.(1)、求O到面ACB的距离;(2)1112(2)、求BC到面GBC26)11的距离.(34、如图,在三棱椎P-ABC中,PA平面ABC,BAC90,D,E,F分别是棱AB、BC、CP的中点,AB=AC=1,PA=2,(Ⅰ)求直线PA与平面DEF所成角的大小;(Ⅱ)求点P到平面DEF的距离。5、如图,直三棱ABC-A1B1C1中,∠

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论