222)1(
x
A
y
()∴GE,
112333
∵GE平面ABD,∴GE为平面ABD的一个法向量.
由
cosGEBA1
GEBA1GEBA1
436233
7
23
f高中数学人教B同步测试
版权所有盗版必究
∴A1B与平面ABD所成的角的余弦值为
7.3
评析因规定直线与平面所成角0,,两向量所成角0,,所以用此法向量求出的线面角应满足
2
2
.
9.A;取BC的中点O,连AO.由题意平面ABC平面BCC1B1,AOBC,∴AO平面BCC1B1,以O为原点,建立如图6所示空间直角坐标系,
339333)B(00)D(00)B130),,,(,222229333(03)B1D3(30)BB10(30)∴AD,,,22223(30)由题意BB1平面ABD,∴BB10为平面ABD的法向量.2
则A(00设平面AB1D的法向量为
2xyz,
392x23z0
2AD
2AD0则,∴,∴,3
2B1D
2B1D03x3y02
33yx即.2z3x
∴不妨设
2
331,22
由
cosBB1
2
BB1
2BB1
2
3323322
1,2
得BB1
260.故所求二面角B1ADB的大小为60.评析:(1)用法向量的方法处理二面角的问题时,将传统求二面角问题时的三步曲:“找证求”直接简化成了一步曲:“计算”,这表面似乎谈化了学生的空间想象能力,但实质不然,向量法对学生的空间想象能力要求更高,也更加注重对学生创新能力的培养,体现了教育改革的精神.(2)此法在处理二面角问题时,可能会遇到二面角的具体大小问题,如本题中若取
8
f高中数学人教B同步测试
版权所有盗版必究
2
1331时,会算得cosBB1
2,从而所求二面角为120,但依题意222
只为60.因为二面角的大小有时为锐角、直角,有时也为钝角.所以在计算之前不妨先依题意判断一下所求二面角的大小,然后根据计算取“相等角”或取“补角”.10.C;解以D为坐标原点,建立如图10所示的直角坐标系,则B122224,D1004,
z
D1C1B1DG
E2220,F2220,
∴D1E2224,D1F2224,
A1
D1B122220
图10∴
,
x
A
E
FB
C
y
cosD1ED1F
∴
D1ED1FD1ED1F
5,13
242626
12,13
si
D1ED1F
所以SD1EF
115DEDFsi
DEDr