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1、2019-2020学年高考数学一轮复习 7.9立体几何中的向量方法()学案学考考查重点1.考查用向量方法求空间角的大小;2.考查简单的空间距离的计算(点面距是重点)本节复习目标1.掌握空间角的定义、范围,掌握求空间角的向量方法;2.会利用向量方法对距离进行转化教材链接自主学习1 空间向量与空间角的关系(1)设异面直线l1,l2的方向向量分别为m1,m2,则l1与l2所成的角满足cos |cosm1,m2|.(2)设直线l的方向向量和平面的法向量分别为m,n,则直线l与平面所成角满足sin |cosm,n|.(3)求二面角的大小1如图,AB、CD是二面角l的两个面内与棱l垂直的直线,则二面角的大
2、小,2如图,n1,n2分别是二面角l的两个半平面,的法向量,则二面角的大小满足cos cosn1,n2或cosn1,n22. 点面距的求法如图,设AB为平面的一条斜线段,n为平面的法向量,则B到平面的距离d.基础知识自我测试 1 若平面的一个法向量为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_2 若直线l的方向向量与平面的法向量的夹角等于120,则直线l与平面所成的角为_3 从空间一点P向二面角l的两个面,分别作垂线PE,PF,垂足分别为E,F,若二面角l的大小为60,则EPF的大小为_4. 如图所示,在空间直角坐标系中,有一棱长为a的正方体ABCOABC
3、D,AC的中点E与AB的中点F的距离为_5 在棱长为2的正方体ABCDA1B1C1D1中,O是底面ABCD的中点,E,F分别是CC1,AD的中点,那么异面直线OE和FD1所成的角的余弦值等于_题型分类深度剖析题型一求异面直线所成的角例1如图,已知正方体ABCDA1B1C1D1的棱长为2,点E是正方形BCC1B1的中心,点F、G分别是棱C1D1、AA1的中点,设点E1、G1分别是点E、G在平面DCC1D1内的正投影(1)证明:直线FG1平面FEE1;(2)求异面直线E1G1与EA所成角的正弦值变式训练1: 如图所示,在长方体ABCDA1B1C1D1中,已知AB4,AD3,AA12.E、F分别是线
4、段AB、BC上的点,且EBBF1.求直线EC1与FD1所成的角的余弦值题型二求直线与平面所成的角例2如图,已知四棱锥PABCD的底面为等腰梯形,ABCD,ACBD,垂足为H,PH是四棱锥的高,E为AD的中点(1)证明:PEBC;(2)若APBADB60,求直线PA与平面PEH所成角的正弦值变式训练2: 已知三棱锥PABC中,PA平面ABC,ABAC,PAACAB,N为AB上一点,且AB4AN,M,S分别为PB,BC的中点(1)证明:CMSN;(2)求SN与平面CMN所成角的大小题型三求二面角例3(2012广东)如图所示,在四棱锥PABCD中,底面ABCD为矩形,PA平面ABCD,点E在线段PC上,PC平面BDE.(1)证明:BD平面PAC;(2)若PA1,AD2,求二面角BPCA的正切值变式训练3: (2011辽宁)如图,四边形ABCD为正方形,PD平面ABCD,PDQA,QAABPD.(1)证明:平面PQC平面DCQ;(2)求二面角QBPC的余弦值题型四求空间距离例4在三棱锥SABC中,ABC是边长为4的正三角形,平面SAC平面ABC,SASC2,M、N分别为AB、SB的中点,如图所示. 求点B到平面CMN的距离变式训练4:(2012大纲全国)已知正四棱柱ABCDA1B1C1D1中,AB2,CC12,E为CC1的中点,则直线AC1与平面BED的距离为 ()A2 B. C. D1