课题:空间的角的计算(1)
教学目标:能用向量方法解决线线、线面的夹角的计算问题 教学重点:异线角与线面角的计算 教学难点:异线角与线面角的计算 教学过程
一、创设情景
1、异面直线所称的角、线面角的定义及求解方法 2、向量的夹角公式 二、建构数学
1、法向量在求面面角中的应用:
原理:一个二面角的平面角?1与这个二面角的两个半平面的法向量所成的角?2相等或互补。 2、法向量在求线面角中的应用:
原理:设平面?的斜线l与平面?所的角为?1,斜线l与平面?的法向量所成角?2,则?1与?2互余或与?2的补角互余。 三、数学运用
1、例1 在正方体ABCD?A1B1C1D1中,E1,F1分别在A1B1,,C1D1上,且E1B1=BE1与DF1所成的角的大小。
解1:(几何法)作平行线构造两条异面直线所成的角?AHG
15cos?AHG?
17解2:(向量法)设DD1?4a,D1F1?b,则|a|?|b|且a?b
A1 11A1B1,D1F1=D1C1,求44z D1 H F1 E1 C1 |DF1|?|BE1|?(4a)?b?17a DF1?BE1?(4a?b)(4a?b)?15a
222222B1 D C y G B 15 cos?BE1,DF1???17|BE1||DF1|BE1?DF1A x 解3:(坐标法)设正方体棱长为4,以DA,DC,DD1为正交基底,建立如图所示空间坐标系D?xyz
BE1?(0,?1,4),DF1?(0,1,4),BE1?DF1=15 cos?BE1,DF1??BE1?DF1|BE1||DF1|?15 172、例2 在正方体ABCD?A1B1C1D1中, F分别是BC的中点,点E在D1C1上,且D1E1?线E1F与平面D1AC所成角的大小
1D1C1,试求直41
解:设正方体棱长为1,以DA,DC,DD1为单位正交基底,建立如图所示坐标系D-xyz
DB1为D1AC平面的法向量,DB1?(1,1,1)
z D1 E1 C1 13E1F?(,,?1)
24cos?DB1,E1F??87 87A1 B1 87所以直线E1F与平面D1AC所成角的正弦值为
87D FA x B C y 3、补充例题 在三棱锥S—ABC中,∠SAB=∠SAC=∠ACB=90°,AC=2,BC=13,SB=29 (1)求证:SC⊥BC;
(2)求SC与AB所成角的余弦值
解:如图,取A为原点,AB、AS分别为y、z轴建立空间直角坐标系,则有AC=2,BC=13,SB=29, 得B(0,17,0)、S(0,0,23)、C(2
134,,0), 1717????????1341313∴SC =(2,,-23),CB=(-2,,0) 17171717????????(1)∵SC·CB=0,∴SC⊥BC (2)设SC与AB所成的角为α,
????????????????????∵AB=(0,17,0),SC·AB=4,|SC||AB|=417,
∴cosα=
17,即为所求 174、课堂练习 四、回顾总结
求异线角与线面角的方法 五、布置作业
2
相关推荐: