课题向量计算空间角(1)课时:08课型:新授课教学内容及过程(一)知识梳理:1巩固复习,由学生填写,教师课件演示1求两条异面直线所成的角设ab分别是两条异面直线l1l2的方向向量则
l1l2所成的角
a与b夹角
ab
范围求法
2求直线与平面所成的角设直线l的方向向量为a平面的法向量为
直线l与平面所成的角为
则si
3求二面角的大小1若ABCD分别是二面角l两个半平面内与棱l垂直的异面直线则二面角的大小就是_________________的夹角2设
1
2分别是二面角l两个面的法向量则向量
1与
2的夹角或其补角的大小就是____________的大小
f(二)基础自测让学生独立完成,检验所学知识,教师进行点评1.在正方体A1B1C1D1ABCD中是C1D1的中点则异面直线DE与AC所成的角余弦值为
1010
120
120
1010
2在三棱锥PABC中
PA
平面
ABC
BAC90DEF分别是棱所成的角
ABBCCP的中点ABAC1PA2则直线PA与平面DEF
正弦值为
A.
B
C
D
3二面角的棱上有AB两点直线ACBD分别在这个二面角的两个半平面内且都垂直于AB已知AB4AC6BD8CD217则该二面角的大小为
150
45
60
120
4已知空间四边形ABCD的各边和对角线的长都等于点MN分别是直线ABCD的中点则异面直线
AN
与
CM
所成的角余弦值为
f___________
(三)、规律方法总结:用空间向量解决立体几何问题的“三步曲”(1)用空间向量解决立体几三步曲:1化为向量问题或向量的坐标问题2进行向量运算3回到图形(2)两种思维方法:用空间向量解决立体几何问题,有两种基本思维:(1)一种是利用空间向量表示几何量,利用向量的运算进行判断,此种方法不需要建系;(2)另一种是用空间向量的坐标表示几何量,利用向量的坐标运算进行判断,此种方法需要建系.
(四)、典例分析(教师讲解,师生共同完成)例1如图所示,已知在矩形ABCD中,AB1,BCa(a0),PA⊥平面AC,且PA1.(1)试建立适当的坐标系,并写出点P、B、D的坐标;(2)问当实数a在什么范围时,BC边上能存在点Q,使得PQ⊥QD?
P
(3)当BC边上有且仅有一个点Q使得PQ⊥QD时,
ADBQC
f求二面角QPDA的大小.
解析:(1)以A为坐标原点,AB、AD、AP分别为x、y、z轴建立坐标系如图所示.∵PAAB1,BCa,∴P(0,0,1),B(1,1,0),D(0,a,0).r