2013高中数学立体几何二面角问题求解方法大全

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二面角8种求法

二面角8种求法

平面角定义法例题2:已知正方体 ABCD-ABCD 中,E 、 所成的二面角二面角求法正方体是研究立体几何概念的一个重要模型,中学立体几何教学中,求平面与平面所成的二 面角是转化为平面角来度量的,也可采用一些特殊的方法求二面角,而正方体也是探讨求二面角 大小方法的典型几何体。

笔者通过探求正方体中有关二面角, 分析求二面角大小的八种方法:(1) 平面角定义法;(2)三垂线定理法;(3)线面垂直法;(4)判定垂面法;(5)异面直线上两点间 距离公式法;(6)平行移动法;(7)投影面积法;(8)棱锥体积法。

此法是根据二面角的平面角定义,直接寻求二面角的大小。

以所求二面角棱上任意一点为端点,在二面角两个平面内 分别作垂直于棱的两条射线所成角就是二面角的平面角, 如图二面角a -l- B 中,在棱I 上取一点O,分别在a 、B 两个平面内作AC L I ,BOLI ,/ AOB 即是所求二面角的平面角例题1:已知正方体ABCD-AB i CD 中,C O 是上下底面正方形的中心,求二面角 O-BC-O 的大小。

C iC利用三垂线定理法此方法是如图二面角a -l- B 中,在平面a 内取一点A, 过A 作AB 丄平面B ,B 是垂足,由B (或A )作B0(或AO 丄l ,连接A0(或B0即得A0是平面B 的斜线,B0是 A0在平面B 中的射影,根据三垂线定理(或逆定理)即得 A0LI , B0LI , 即/ A0B 是 a -I- B 的平面角。

例题3 :已知正方体 ABCD-A i C l D 中,求二面角 B-AC-B 的大小。

线面垂直法例题4:已知正方体ABCD-ABiGD 中,求平面 ACD 与平面BDC 所成的二面角。

此法利用直线垂直平面即该直线垂直平面内任何直线的性质来寻求二面角的平面角。

方法是 过所求二面角的棱上一点,作棱的垂面,与两个平面相交所得两条交线的所成角即是二面角的平 面角。

如图在二面角a -I- B 的棱上任取一点0过0作平面丫丄I , a G 丫 =A0 B G Y =B0得/ A0B 是平面角, v I 丄丫,I 丄 A0I 丄 B0•••/ A0B是二面角的平面角。

高中数学求二面角技巧

高中数学求二面角技巧

高中数学求二面角技巧
高中数学中,求解二面角是一项重要的技巧。

二面角是指两个平面相交而形成的角度,常常出现在几何题目中。

以下是一些求解二面角的技巧:
1. 使用向量法求解二面角
向量法是求解二面角的常用方法。

假设有两个平面AB和CD,且它们相交于一条直线EF。

设向量AB=n,向量CD=m,向量EF=a,则二面角θ的余弦值为:
cosθ=(n·m)/( |n|·|m| )
其中,n·m表示n和m的数量积,|n|和|m|表示向量n和向量m 的模长。

2. 利用三角函数求解二面角
如果已知二面角的两个面的斜率,可以使用三角函数求解二面角。

设两个平面的斜率分别为k1和k2,则二面角的正切值为:
tanθ=(k1-k2)/(1+k1k2)
可以使用反正切函数求解出二面角的值。

3. 利用平面几何知识求解二面角
通过平面几何知识,可以求解出两个平面的交线与一个球面的交线,从而求解二面角。

设两个平面在点O处相交,交线为AB和CD,球心为O,球面与交线AB和CD的交点分别为P和Q,则二面角θ等
于∠POQ。

以上是求解二面角的一些常用技巧,希望对高中数学学习有所帮
助。

二面角的几种求法(很好)

二面角的几种求法(很好)

二面角大小的求法二面角的类型和求法可用框图展现如下:一、定义法:直接在二面角的棱上取一点(特殊点),分别在两个半平面内作棱的垂线,得出平面角,用定义法时,要认真观察图形的特性;例、如图,已知二面角α-а-β等于120°,PA⊥α,A∈α,PB⊥β,B∈β. 求∠APB的大小.PA=AB=a,求二面角B-PC-D的大小。

二、三垂线定理法:已知二面角其中一个面内一点到一个面的垂线,用三垂线定理或逆定理作出二面角的平面角;例、在四棱锥P-ABCD 中,ABCD 是平行四边形,PA ⊥平面ABCD ,PA=AB=a ,∠ABC=30°,求二面角P-BC-A 的大小。

例、(2003北京春)如图,ABCD-A 1B 1C 1D 1是长方体,侧棱AA 1长为1,底面为正方体且边长为2,E 是棱BC 的中点,求面C 1DE 与面CDE 所成二面角的正切值.ABCDA 1B 1C 1D 1EO例、ΔABC中,∠A=90°,AB=4,AC=3,平面ABC外一点P在平面ABC内的射影是AB中点M,二面角P—AC—B的大小为45°。

求(1)二面角P—BC—A的大小;(2)二面角C—PB—A的大小例、(2006年陕西试题)如图4,平面α⊥平面β,α∩β=l,A∈α,B∈β,点A在直线l上的射影为A1,点B在l的射影为B1,已知AB=2,AA1=1,BB1=2,求:二面角A1-AB-B1的大小.图4 B1AαβA1B LE F三、垂面法:已知二面角内一点到两个面的垂线时,过两垂线作平面与两个半平面的交线所成的角即为平面角,由此可知,二面角的平面角所在的平面与棱垂直;例、空间的点P 到二面角βα--l 的面α、β及棱l 的距离分别为4、3、3392,求二面角βα--l 的大小.四、射影法:(面积法)利用面积射影公式S 射=S 原cos θ,其中θ为平面角的大小,此方法不必在图形中画出平面角;例、在四棱锥P-ABCD 中,ABCD 为正方形,PA⊥平面ABCD ,PA =AB =a ,求平面PBA 与平面PDC 所成二面角的大小。

二面角问题求解方法大全

二面角问题求解方法大全

v1.0 可编辑可修改五法求二面角一、 定义法:从一条直线出发的两个半平面所组成的图形叫做二面角, 这条直线叫做二面角的棱, 这两个半平面叫做二面角的面,在棱上取点,分别在两面内引两条射线与棱垂直,这两条垂线所成的角的大小就是二面角的平面角。

例1如图,四棱锥S ABCD -中,底面ABCD 为矩形,SD ⊥底面ABCD ,2AD =2DC SD ==,点M 在侧棱SC 上,ABM ∠=60°(I )证明:M 在侧棱SC 的中点 (II )求二面角S AMB --的大小。

练习1如图,已知四棱锥P -ABCD ,底面ABCD 为菱形,PA ⊥平面ABCD ,60ABC∠=︒,E ,F 分别是BC , PC 的中点.(Ⅰ)证明:AE ⊥PD ; (Ⅱ)若H 为PD 上的动点,EH 与平面PAD 所成最大角的正切值为62,求二面角E —AF —C 的余弦值.二、三垂线法三垂线定理:在平面内的一条直线,如果和这个平面的一条斜线的射影垂直,那么它也和这条斜线垂直.通常当点P 在一个半平面上则通常用三垂线定理法求二面角的大小。

例2. 如图,在直四棱柱ABCD-A 1B 1C 1D 1中,底面ABCD 为等腰梯形,AB111111ABCD P -ABCD60,22,2,2,3=∠====PAB PD PA AD AB ⊥AD PABPC AD A BD P -- (Ⅰ)证明:平面PBE ⊥平面PAB ;(Ⅱ)求平面PAD 和平面PBE 所成二面角(锐角)的大小.练习3已知斜三棱柱ABC —A 1B 1C 1的棱长都是a ,侧棱与底面成600的角,侧面BCC 1B 1⊥底面ABC 。

(1)求证:AC 1⊥BC ;(2)求平面AB 1C 1与平面 ABC 所成的二面角(锐角)的大小。

四、射影面积法(coss S射影)凡二面角的图形中含有可求原图形面积和该图形在另一个半平面上的射影图形面积的都可利用射影面积公式(cos 斜射S S =θ)求出二面角的大小。

解二面角问题三种方法(习题和答案)

解二面角问题三种方法(习题和答案)

C AD A A 1B DC C 1 B 1 解二面角问题(一)寻找有棱二面角的平面角的方法和求解。

(1)定义法:利用二面角的平面角的定义.在二面角的棱上取一点.过该点在两个半平面内作垂直于棱的射线.两射线所成的角就是二面角的平面角.这是一种最基本的方法。

要注意用二面角的平面角定义的三个“主要特征”来找出平面角.当然这种找出的角要有利于解决问题。

下面举几个例子来说明。

例1:如图.立体图形V -ABC 的四个面是全等的正三角形.画出二面角V -AB -C 的平面角并求出它的度数。

例2:在三棱锥P-ABC 中.∠APB=∠BPC=∠CPA=600.求二面角A-PB-C 的余弦值。

这样的类型是不少的.如下列几道就是利用定义法找出来的:1、在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中.找出二面角B -AC -B 1的平面角并求出它的度数。

2、.边长为a 的菱形ABCD .∠ACB=600.现沿对角线BD 将其折成才600的二面角.则A 、C 之间的距离为 。

(菱形两条对角线互相垂直.对折后的一条对角线成两条线段仍都垂直于另一条对角线.则所成的角是二面角的平面角)3、正三棱柱ABC —A 1B 1C 1的底面边长是4.过BC 的一个平面与AA 1交于D .若AD =3.求二面角D ―BC ―A 的正切值。

总之.能用定义法来找二面角的平面角的.一般是图形的性质较好.能够较快地找到满足二面角的平面角的三个主要特征。

并且能够很快地利用图形的一些条件来求出所要求的。

在常见的几何体有正四面体.正三棱柱.正方体.以及一些平面图形.正三角形.等腰三角形.正方形.菱形等等.这些有较好的一些性质.可以通过它们的性质来找到二面角的平面角。

至于求角.通常是把这角放在一个三角形中去求解。

由图形及题目的已知条件来求这个三角形的边长或者角.再用解三角形的知识去求解。

(2)三垂线法:是利用三垂线的定理及其逆定理来证明线线垂直.来找到二面角的平面角的方法。

几何法求二面角的四种方法

几何法求二面角的四种方法

几何法求二面角的四种方法嘿,咱今儿个就来唠唠几何法求二面角的那四种方法!这可是数学里挺重要的一块儿呢!第一种,咱可以通过找垂线来搞定。

就好比你要去一个地方,得先找到条直直的路一样。

在二面角的图形里,努力找找看有没有能和两个面都垂直的线,要是找到了,那可就像找到了宝贝!这条垂线和两个面的交点,还有其他一些关键的点,连起来,就能大概知道二面角的样子啦。

第二种呢,是找垂面。

这就好像给二面角盖了个小房子,这个垂面和那两个面的交线,就是二面角的边呀!通过研究这个垂面和其他线的关系,不就能慢慢把二面角给揪出来了嘛。

再来说说第三种,定义法。

这就像是按照规矩办事儿,根据二面角的定义,直接去量量角的大小。

虽然可能有点麻烦,但有时候还真挺管用呢!就像有些事情,虽然简单直接,但效果可不差呀。

最后一种,投影法。

哇,这个可有意思了!就好像是把一个东西的影子投到另一个地方,通过研究这个影子,就能知道原来那个东西的一些情况。

在二面角里,找到一个面在另一个面上的投影,然后通过一些计算,就能求出二面角啦。

你想想看,数学的世界多奇妙呀!这四种方法就像是四把钥匙,能打开求二面角这个大门。

每把钥匙都有它独特的用处,咱得根据不同的题目情况,选对钥匙去开锁呀!比如说,遇到一个特别复杂的图形,可能就得先从找垂线入手,一点点理清楚;要是图形比较有规律,那定义法说不定就能快速解决问题呢。

这就跟咱生活中做事一样,得灵活应变,不能死板对吧?而且啊,学会了这四种方法,那在解几何题的时候,可就有底气多啦!就像战士有了厉害的武器,还怕打不赢仗吗?哎呀,这几何法求二面角,真的是很有意思呢,只要咱用心去学,肯定能掌握得牢牢的!总之,这四种方法都很重要,都得好好琢磨琢磨。

咱可不能小瞧它们,要把它们变成咱解题的好帮手!加油吧,朋友们,让我们在几何的海洋里畅游,把二面角这些难题都轻松拿下!。

解二面角问题三种方法

解二面角问题三种方法

C A B DA A 1B DC C 1 B 1 解二面角问题(一)寻找有棱二面角的平面角的方法和求解。

(1)定义法:利用二面角的平面角的定义,在二面角的棱上取一点,过该点在两个半平面内作垂直于棱的射线,两射线所成的角就是二面角的平面角,这是一种最基本的方法。

要注意用二面角的平面角定义的三个“主要特征”来找出平面角,当然这种找出的角要有利于解决问题。

下面举几个例子来说明。

例1:如图,立体图形V -ABC 的四个面是全等的正三角形,画出二面角V -AB -C 的平面角并求出它的度数。

例2:在三棱锥P-ABC 中,∠APB=∠BPC=∠CPA=600,求二面角A-PB-C 的余弦值。

这样的类型是不少的,如下列几道就是利用定义法找出来的:1、在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,找出二面角B -AC -B 1的平面角并求出它的度数。

2、.边长为a 的菱形ABCD ,∠ACB=600,现沿对角线BD 将其折成才600的二面角,则A 、C 之间的距离为 。

(菱形两条对角线互相垂直,对折后的一条对角线成两条线段仍都垂直于另一条对角线,则所成的角是二面角的平面角)3、正三棱柱ABC —A 1B 1C 1的底面边长是4,过BC 的一个平面与AA 1交于D ,若AD =3,求二面角D ―BC ―A 的正切值。

总之,能用定义法来找二面角的平面角的,一般是图形的性质较好,能够较快地找到满足二面角的平面角的三个主要特征。

并且能够很快地利用图形的一些条件来求出所要求的。

在常见的几何体有正四面体,正三棱柱,正方体,以及一些平面图形,正三角形,等腰三角形,正方形,菱形等等,这些有较好的一些性质,可以通过它们的性质来找到二面角的平面角。

至于求角,通常是把这角放在一个三角形中去求解。

由图形及题目的已知条件来求这个三角形的边长或者角,再用解三角形的知识去求解。

(2)三垂线法:是利用三垂线的定理及其逆定理来证明线线垂直,来找到二面角的平面角的方法。

立体几何二面角5种常见解法

立体几何二面角5种常见解法

立体几何二面角大小的求法二面角的类型和求法可用框图展现如下:一、定义法:直接在二面角的棱上取一点(特殊点),分别在两个半平面内作棱的垂线,得出平面角,用定义法时,要认真观察图形的特性; 例、 如图,已知二面角α-а-β等于120°,PA ⊥α,A ∈α,PB ⊥β,B ∈β. 求∠APB 的大小.例、在四棱锥P-ABCD 中,ABCD 是正方形,PA⊥平面ABCD ,PA=AB=a ,求二面角B-PC-D 的大小。

jA BCDPHPOBA二、三垂线定理法:已知二面角其中一个面内一点到一个面的垂线,用三垂线定理或逆定理作出二面角的平面角;例、在四棱锥P-ABCD 中,ABCD 是平行四边形,PA⊥平面ABCD ,PA=AB=a ,∠ABC=30°,求二面角P-BC-A 的大小。

例、(2003北京春)如图,ABCD-A 1B 1C 1D 1是长方体,侧棱AA 1长为1,底面为正方体且边长为2,E 是棱BC 的中点,求面C 1DE 与面CDE 所成二面角的正切值.ABCDA 1B 1C 1D 1EO例、ΔABC 中,∠A=90°,AB=4,AC=3,平面ABC 外一点P 在平面ABC 内的射影是AB 中点M ,二面角P —AC—B 的大小为45°。

求(1)二面角P —BC —A 的大小;(2)二面角C —PB —A 的大小例、(2006年陕西试题)如图4,平面α⊥平面β,α∩β=l ,A ∈α,B ∈β,点A 在直线l 上的射影为A 1,点B 在l 的射影为B 1,已知AB=2,AA 1=1,BB 1=2,求:二面角A 1-AB -B 1的大小.B 1AαA 1 LE F三、垂面法:已知二面角内一点到两个面的垂线时,过两垂线作平面与两个半平面的交线所成的角即为平面角,由此可知,二面角的平面角所在的平面与棱垂直;例、空间的点P 到二面角βα--l 的面α、β及棱l 的距离分别为4、3、3392,求二面角βα--l 的大小.四、射影法:(面积法)利用面积射影公式S 射=S 原cos θ,其中θ为平面角的大小,此方法不必在图形中画出平面角;例、在四棱锥P-ABCD 中,ABCD 为正方形,PA⊥平面ABCD ,PA =AB =a ,求平面PBA 与平面PβαlCBA例、如图,设M为正方体ABCD-A1B1C1D1的棱CC1的中点,求平面BMD1与底面ABCD所成的二面角的大小。

五种方法求二面角及练习题

五种方法求二面角及练习题

五种方法求二面角及练习题一、 定义法:从一条直线出发的两个半平面所组成的图形叫做二面角, 这条直线叫做二面角的棱, 这两个半平面叫做二面角的面,在棱上取点,分别在两面内引两条射线与棱垂直,这两条垂线所成的角的大小就是二面角的平面角。

1.如图,在棱长为a 的正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1中,求: (1)二面角C 1—BD —C 的正切值(2)二面角11B BC D --2.如图,四棱锥S ABCD -中,底面ABCD 为矩形,SD ⊥底面ABCD ,2AD =,2DC SD ==,点M 在侧棱SC 上,ABM ∠=60,M 在侧棱SC 的中点(1)求二面角S AM B --的余弦值。

AB CD A 1D 1 C 1 B 1二、三垂线法:三垂线定理:在平面内的一条直线,如果和这个平面的一条斜线的射影垂直,那么它也和这条斜线垂直.通常当点P 在一个半平面上则通常用三垂线定理法求二面角的大小。

1. 如图,在直四棱柱ABCD-A 1B 1C 1D 1中,底面ABCD 为等腰梯形,AB 111111图,在四棱锥ABCD P -中,底面ABCD 是矩形.已知ο60,22,2,2,3=∠====PAB PD PA AD AB .(Ⅰ)证明⊥AD 平面PAB ;(Ⅱ)求异面直线PC 与AD 所成的角的大小; (Ⅲ)求二面角A BD P --的大小.三.补棱法本法是针对在解构成二面角的两个半平面没有明确交线的求二面角题目时,要将两平面的图形补充完整,使之有明确的交线(称为补棱),然后借助前述的定义法与三垂线法解题。

即当二平面没有明确的交线时,一般用补棱法解决1.已知斜三棱柱ABC —A 1B 1C 1的棱长都是a ,侧棱与底面成600的角,侧面BCC 1B 1⊥底面ABC 。

(1)求证:AC 1⊥BC ;(2)求平面AB 1C 1与平面 ABC 所成的二面角(锐角)的大小。

EABCFE 1 A 1B 1C 1D 1 DACBB 1C 1AL2: 如图5,E 为正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1的棱CC 1的中点,求平面AB 1E 和底面A 1B 1C 1D 1所成锐角的余弦值.3如图所示,四棱锥P -ABCD 的底面ABCD 是边长为1的菱形,∠BCD =60°,E 是CD 的中点,PA ⊥底面ABCD ,PA =2. (Ⅰ)证明:平面PBE ⊥平面PAB ;(Ⅱ)求平面PAD 和平面PBE 所成二面角(锐角)的大小.角的平面角(锐角).ABCEDPA 1D 1 B 1C 1 E DBCA图5分析 平面AB 1E 与底面A 1B 1C 1D 1交线即二面角的棱没有给出,要找到二面角的平面角,. 四、向量法向量法解立体几何中是一种十分简捷的也是非常传统的解法,可以说所有的立体几何题都可以用向量法求解,用向量法解立体几何题时,通常要建立空间直角坐标系,写出各点的坐标,然后将几何图中的线段写成用坐标法表示的向量,进行向量计算解题。

二面角的计算(方法加经典题型)

二面角的计算(方法加经典题型)

二面角的求法(1)定义法——在棱上取点,分别在两面内引两条射线与棱垂直,这两条垂线所成的角的大小就是二面角的平面角。

注:o 点在棱上,用定义法。

(2)垂线法(三垂线定理法)——利用三垂线定理作出平面角,通过解直角三角形求角的大小。

注:o 点在一个半平面上,用三垂线定理法。

(3)垂面法——通过做二面角的棱的垂面,两条交线所成的角即为平面角。

注:点O 在二面角内,用垂面法。

(4)射影面积法——若多边形的面积是S ,它在一个平面上的射影图形面积是S`,则二面角θ的大小为COS θ= S`÷ SA 图3 α βO B lO图5β α l C B A例题讲解 1、(本小题满分14分)如图所示,在四棱锥P ABCD -中,底面ABCD 是正方形,侧棱PD ⊥底面,,ABCD PD CD E =是PC 的中点,作EF PB ⊥交PB 于点F 。

(I )求证://PA 平面EDB ; (II )求证:PB ⊥平面EFD ;(III )求二面角P BC D --的大小。

2、 如图1-125,PC ⊥平面ABC ,AB =BC=CA =PC ,求二面角B -PA -C 的平面角的正切值。

(三垂线定理法)3.在棱长为1的正方体1AC 中,(1)求二面角11A B D C --的大小的余弦值;(2)求平面1C BD 与底面ABCD 所成二面角1C BD C --的平面角大小 的正切值。

18、(本题满分14分)如图,在四棱锥P ABCD -中,PA ⊥底面ABCD ,AB AD AC CD ⊥⊥,, 60ABC ∠=°,PA AB BC ==,E 是PC 的中点.(Ⅰ)求PB 和平面PAD 所成的角的大小; (Ⅱ)证明⊥AE 平面PCD ;(Ⅲ)求二面角A PD C --的正弦值.O 1A 1C 1D 1B 1DCBAA B CD PE。

立体几何二面角专题方法总结(定义法、向量法、三垂线法、补棱法)

立体几何二面角专题方法总结(定义法、向量法、三垂线法、补棱法)
2.三垂线定理:在平面内的一条直线,如果和这个平面的一条斜线的 射影垂直,那么它也和这条斜线垂直
3.三垂线定理的逆定理:如果平面内一条直线和穿过这个平面的一条 斜线垂直,那么这条直线也垂直于这条斜线在平面内的射影。
如图 1,在二面角 —l 一 中,过平面 内一点 A 作 AO⊥平面 ,垂足为 O,过点 O 作 OB⊥l 于 B(过 A 点作 AB⊥于 B),连结 AB(或 OB),由三垂线定理(或逆定理)知 AB⊥ l(或 OB⊥l),则∠ABO 为二面角 —l— 的平面角.
4 . 三垂线法三部曲(两垂一连) ( 1 )作面的垂线(任一个半平面的垂线) ( 2 )作棱的垂线
( 3 )连线 例 1 已知斜三棱柱 ABC—A1B1C1 中,∠BCA=90°,AC=BC,A1 在底面 ABC 的射影恰为 AC 的中点 M,又知 AA1 与底面 ABC 所成的角为 60°. (1)求证:BC⊥平面 AA1CC1; (2)求二面角 B 一 AA1—C 的正切值.
3
五、 射影法
若多边形面积为 S, 它在一个平面上的射影的面积为 S0, 则多边形所在平面与这个平面所 成的二面角 θ, 满足 S0=Scosθ, 利用这个公式求二面角的方法称“射影法”, 射影法对于 解决棱不太明显的二面角问题有独特的作用.
例 1 过正方形 ABCD 的顶点 A 作线段 PA⊥平面 ABCD, 若 AB=PA, 则平
→→

b=
a b
.利用这一结论,我们可以较方便地处理立体几何中二面角的问题.


| a ||b|
例 1 在四棱锥 V-ABCD 中,底面 ABCD 是正方形,侧面 VAD 是正三 角形,平面 VAD⊥底面 ABCD.求面 VAD 与面 VDB 所成的二面角的余 弦值.

二面角问题求解方法大全

二面角问题求解方法大全

五法求二面角一、 定义法:从一条直线出发的两个半平面所组成的图形叫做二面角, 这条直线叫做二面角的棱, 这两个半平面叫做二面角的面,在棱上取点,分别在两面内引两条射线与棱垂直,这两条垂线所成的角的大小就是二面角的平面角。

例1如图,四棱锥S ABCD -中,底面ABCD 为矩形,SD ⊥底面ABCD ,2AD =2DC SD ==,点M 在侧棱SC 上,ABM ∠=60°(I )证明:M 在侧棱SC 的中点 (II )求二面角S AM B --的大小。

\练习1如图,已知四棱锥P -ABCD ,底面ABCD 为菱形,PA ⊥平面ABCD ,60ABC ∠=︒,E ,F 分别是BC , PC 的中点.(Ⅰ)证明:AE ⊥PD ; (Ⅱ)若H 为PD 上的动点,EH 与平面PAD 所成最大角的正切值为62,求二面角E —AF —C 的余弦值.二、三垂线法三垂线定理:在平面内的一条直线,如果和这个平面的一条斜线的射影垂直,那么它也和这条斜线垂直.通常当点P 在一个半平面上则通常用三垂线定理法求二面角的大小。

例2. 如图,在直四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,底面ABCD 为等腰梯形,AB111111ABCD P -ABCD60,22,2,2,3=∠====PAB PD PA AD AB ⊥AD PABPC AD A BD P -- (Ⅰ)证明:平面PBE ⊥平面PAB ;(Ⅱ)求平面PAD 和平面PBE 所成二面角(锐角)的大小.练习3已知斜三棱柱ABC —A 1B 1C 1的棱长都是a ,侧棱与底面成600的角,侧面BCC 1B 1⊥底面ABC 。

~(1)求证:AC 1⊥BC ;(2)求平面AB 1C 1与平面 ABC 所成的二面角(锐角)的大小。

四、射影面积法(coss S射影)凡二面角的图形中含有可求原图形面积和该图形在另一个半平面上的射影图形面积的都可利用射影面积公式(cos 斜射S S =θ)求出二面角的大小。

(完整版)二面角求解方法

(完整版)二面角求解方法

二面角的作与求求角是每年高考必考内容之一,可以做为选择题,也可作为填空题,时常作为解答题形式出现,重点把握好二面角,它一般出现在解答题中。

下面就对求二面角的方法总结如下:1、定义法:在棱上任取一点,过这点在两个面内分别引棱的垂线,这两条射线所成的角就是二面角的平面角。

2、三垂线定理及逆定理法:自二面角的一个面上的一点向另一个面引垂线,再由垂足向棱作垂线得到棱上的点。

斜足与面上一点连线,和斜足与垂足连线所夹的角即为二面角的平面角。

3、作棱的垂面法:自空间一点作与棱垂直的平面,截二面角的两条射线所成的角就是二面角的平面角。

4、投影法:利用s投影面=s被投影面θcos 这个公式对于斜面三角形,任意多边形都成立,是求二面角的好方法。

尤其对无棱问题5异面直线距离法: EF 2=m 2+n 2+d 2-2mn θcos例1:若p 是ABC ∆所在平面外一点,而PBC ∆和ABC ∆都是边长为2的正三角形,PA=6,求二面角P-BC-A 的大小。

分析:由于这两个三角形是全等的三角形, 故采用定义法解:取BC 的中点E ,连接AE 、PEAC=AB ,PB=PC ∴AE ⊥ BC ,PE ⊥BC∴PEA ∠为二面角P-BC-A 的平面角在PAE ∆中AE=PE=3,PA=6PCBAE∴PEA ∠=900∴二面角P-BC-A 的平面角为900。

例2:已知ABC ∆是正三角形,⊥PA 平面ABC 且PA=AB=a,求二面角A-PC-B 的大小。

[思维]二面角的大小是由二面角的平面角 来度量的,本题可利用三垂线定理(逆)来作 平面角,还可以用射影面积公式或异面直线上两点 间距离公式求二面角的平面角。

解1:(三垂线定理法)取AC 的中点E ,连接BE ,过E 做EF ⊥PC,连接BF ⊥PA 平面ABC ,PA ⊂平面PAC∴平面PAC ⊥平面ABC, 平面PAC 平面ABC=AC∴BE ⊥平面PAC由三垂线定理知BF ⊥PC∴BFE ∠为二面角A-PC-B 的平面角设PA=1,E 为AC 的中点,BE=23,EF=42∴tan BFE ∠=6=EFBE∴BFE ∠=arctan 6解2:(三垂线定理法)取BC 的中点E ,连接AE ,PE 过A 做AF ⊥PE, FM ⊥PC,连接FMAB=AC,PB=PC ∴AE ⊥BC,PE ⊥BC∴ BC ⊥平面PAE,BC ⊂平面PBC∴平面PAE ⊥平面PBC, 平面PAE 平面PBC=PE由三垂线定理知AM ⊥PCPC BAEF MEPCBAF图1图2∴FMA ∠为二面角A-PC-B 的平面角设PA=1,AM=22,AF=721.=PE AE AP∴sin FMA ∠=742=AM AF ∴FMA ∠=argsin742解3:(投影法)过B 作BE ⊥AC 于E,连结PE ⊥PA 平面ABC ,PA ⊂平面PAC∴平面PAC ⊥平面ABC, 平面PAC 平面ABC=AC∴BE ⊥平面PAC∴PEC ∆是PBC ∆在平面PAC 上的射影设PA=1,则PB=PC=2,AB=141=∆PEC S ,47=∆PBC S由射影面积公式得,77cosarg ,77=∴==∆∆θθPBC PEC S S COS , 解4:(异面直线距离法)过A 作AD ⊥PC,BE ⊥PC 交PC 分别于D 、E 设PA=1,则AD=22,PB=PC=2 ∴BE=PC S PBC 21∆=414,CE=42,DE=42由异面直线两点间距离公式得 AB 2=AD 2+BE 2+DE 2-2ADBE θCOS ,θCOS =77cos arg ,77=∴θ [点评]本题给出了求平面角的几种方法,应很好掌握。

求二面角的六种常规方法

求二面角的六种常规方法

求二面角的六种常规方法二面角是指两个平面或两条直线的交角,常见的二面角有以下六种常规方法:1.夹角法:即利用两个平面的夹角来计算二面角。

给定两个平面,可以通过计算它们的法向量之间的夹角来得到二面角。

这个方法常用于计算两个平面的夹角,如计算棱镜的二面角、计算物体的棱角二面角等。

2.夹线法:这种方法主要用于计算两条直线的交角。

给定两条直线,可以通过计算它们的斜率之差来得到交角。

这个方法常用于计算直线的交角,如计算两个平面的交线的二面角、计算两个物体的接触面边缘的二面角等。

3.余角法:这种方法是在夹角法的基础上进行的改进。

给定两个平面或两条直线的夹角,可以通过计算其余角来得到二面角。

余角是指二面角的补角,即与二面角相加等于180度的角。

通过计算余角,可以得到二面角的大小和方向。

4.三角函数法:利用三角函数的性质,可以通过已知的边长或角度来求解二面角。

根据已知的边长和角度,可以使用正弦、余弦或正切函数等来求解二面角。

这个方法在计算复杂的三维图形或角度时非常有效。

5.矢量法:这种方法利用矢量的性质来计算二面角。

给定两个平面或两条直线的法向量,可以通过计算它们的夹角来得到二面角。

矢量法常用于计算立体图形的面角二面角、计算两个物体的平行面边缘的二面角等。

6.投影法:这种方法利用到给定的图形在投影面上的投影来计算二面角。

给定两个平面或两条直线的投影面,可以通过计算它们的投影线之间的夹角来得到二面角。

投影法常用于计算物体的棱角二面角、计算物体在投影面上的映射角等。

以上六种常规方法是计算二面角常用的方法,根据具体情况选择合适的方法进行计算,可以提高计算的准确性和效率。

立体几何中二面角8个常用求法

立体几何中二面角8个常用求法

⽴体⼏何中⼆⾯⾓8个常⽤求法
⼆⾯⾓定义的回顾:
⼆⾯⾓的通常求法
1、由定义作出⼆⾯⾓的平⾯⾓;
2、利⽤三垂线定理(逆定理)作出⼆⾯⾓的平⾯⾓;
3、作⼆⾯⾓棱的垂⾯,则垂⾯与⼆⾯⾓两个⾯的交线所成的⾓就是⼆⾯⾓的平⾯⾓。

4、空间坐标法求⼆⾯⾓的⼤⼩
5、平移或延长(展)线(⾯)法
6、射影公式S射影=S斜⾯cosθ
7、化归为分别垂直于⼆⾯⾓的两个⾯的两条直线所成的⾓
⼀、利⽤定义作出⼆⾯⾓的平⾯⾓,并设法求出其⼤⼩。

⼆、三垂线定理(逆定理)法
由⼆⾯⾓的⼀个⾯上的斜线(或它的射影)与⼆⾯⾓的棱垂直,推得它位于⼆⾯⾓的另⼀的⾯上的射影(或斜线)也与⼆⾯⾓的棱垂直,从⽽确定⼆⾯⾓的平⾯⾓。

四、找(作)公垂⾯法
由⼆⾯⾓的平⾯⾓的定义可知两个⾯的公垂⾯与棱垂直,因此公垂⾯与两个⾯的交线所成的⾓,就是⼆⾯⾓的平⾯⾓。

五、平移或延长(展)线(⾯)法
将图形中有关线段或平⾯进⾏平移或延长(展),以其得到⼆⾯⾓的两个平⾯的交线。

图⼆:
六、射影公式
由公式S射影=S斜⾯cosθ,作出⼆⾯⾓的平⾯⾓直接求出。

运⽤这⼀⽅法的关键是从图中找出斜⾯多边形和它在有关平⾯上的射影,⽽且它们的⾯积容易求得。

图⼆:
七、化归为分别垂直于⼆⾯⾓的两个⾯的两条直线所成的⾓
图⼆:
图三:
⼋、空间向量求解⼆⾯⾓
求解⼆⾯⾓⼤⼩的⽅法很多,诸如定义法、三垂线法、垂⾯法、射影法、向量法等若⼲种。

⽽这些⽅法中最简单易学的就是向量法。

图⼆:
图四:
图五:
图六:
图七:
图⼋:
图九:
图⼗:。

解答二面角问题的三种措施

解答二面角问题的三种措施

备考指南理能力.结合实例进行探讨.一、利用定义法一般地,在二面角的棱上选取一点,垂直于棱的射线,的平面角.面角的平面角;角形,根据正余弦定理、例1.如图1,四棱锥S -底面ABCD ,AD =2,DC =SD 点,∠ABM =60°,求二面角S -图1解:过B 点作BF ⊥AM ,过AC ,如图2所示,因为SD ⊥底面ABCD ,所以∠ADS =∠ADC =90°,因为DC =SD =2,所以Δ所以AC =AS ,因为AM ⊥SC ,GF ⊥AM ,中点,的中位线,点G 为AS 的中点,S -AM -B 的平面角,SA =AC =6,BM =2,3,=BF =3,GF 2+BF 2-GB 22GF ∙BF =,-B 的余弦值为最重要的一步便是找到二面角首先要根据二面角的平面角、AMB 及其棱AM ;然后在两BF ,GF ,则∠GFB 即为所求二将问题转.首先需根据题目中给出的来建立空间直角坐标系;然后求m 、n ;再根<m ,n >=m ∙n |m |∙|n |;最后还需根据.P -ABCD 中,PA ⊥平面ABCD ,∠BAD =120°,PA =AD =1,AB苏其亮54备考指南=2,M 、N(1)(2)解:(线为x 、y 则A N 12则 CM 设m则{令x 1设n则{n n 令x 2cos <直线为x 要先根据题意寻找垂其与二面然后根据平面几何知识,三角形的性质、平行四边形即可解题.棱锥S -ABC 中,SA ⊥平面垂直平分AC 、SC ,且交AC 、SC =BC ,求二面角E -BD -C 的、DB ,E 是SC 中点,SBC 的中线,则BE ⊥SC ,⋂DE =E ,BE 、DE ⊂平面BDE ,,所以SC ⊥BD .,BD ⊂平面ABC ,、SA ⊂平面SAC ,,平面BDE =DE ,平面SAC ⋂平⊥DC ,E -BD -C 的平面角,,所以SA ⊥AB ,SA ⊥AC ,2,SB =BC =22,AC =23,∠ACS =30°,所以∠EDC =60°,-C 的大小为60°..,DE 垂直平分AC 、SC ,即可.再在直角三角形SAB 、SAC 、即可解题.向量法、垂面法都是解答二面向却比较便捷,能有效.甘肃省白银市靖远县第一中学)55。

立体几何中二面角的求法

立体几何中二面角的求法

立体几何中二面角的求法立体几何中二面角的求法知识综合性强,方法灵活性大,需要学生将二面角问题转化为其平面角问题,在培养其空间想象能力和分析、解决问题能力的前提下,求解过程中又要利用平面几何、立体几何、三角函数等重要知识。

因此,二面角的求法是一个重点及难点内容,以下便谈谈解决该问题的方法:一、传统方法解决二面角问题传统方法求解二面角,关键在于准确作出二面角的平面角,从而化归为求三角形内角大小。

主要有以下几种作法:1.定义法二面角的定义——以二面角的棱上任意一点(点O)为端点,在两个面内分别作垂直于棱的两条射线OA、OB,则∠AOB叫作二面角的平面角。

例1:如图,平行六面体ABCD-A1B1C1D1底面ABCD是菱形,且∠C1CB=∠C1CD=∠BCD=60°,CD=2,CC1=,求二面角C1-BD-C的余弦值。

解析:由∠C1CB=∠C1CD及底面ABCD是菱形可得△C1CB≌△C1CD,则C1B=C1D,即△C1BD与△CBD是两个同底的等腰三角形;取BD中点O,得到C1O⊥BD、CO⊥BD,则∠C1OC为二面角C1-BD-C的平面角。

2.三垂线法三垂线定理——平面内的一条直线,如果与这个平面的一条斜线在这个平面上的射影垂直,那么它也和这条斜线垂直。

三垂线逆定理——平面内的一条直线,如果它和这个平面的一条斜线垂直,那么它也和这条斜线在平面内的射影垂直。

例2:如图,在四棱锥P-ABCD中,PA⊥底面ABCD,AB⊥AD,AC⊥CD,∠ABC=60°,PA=AB=BC,E是PC的中点。

求二面角A-PD-C的余弦值。

解析:易证AE⊥平面PCD,过点A作AM⊥PD,垂足为M,连结EM,AM在平面PCD内的射影是EM,则EM⊥PD(三垂线逆定理),因此∠AME是二面角A-PD-C的平面角。

3.垂面法根据二面角平面角的定义知两个半平面α、β的公垂面γ与棱垂直,则公垂面γ与两个半平面交线所成的角∠AOB,就是二面角的平面角。

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五法求二面角一、 定义法:从一条直线出发的两个半平面所组成的图形叫做二面角, 这条直线叫做二面角的棱, 这两个半平面叫做二面角的面,在棱上取点,分别在两面内引两条射线与棱垂直,这两条垂线所成的角的大小就是二面角的平面角。

例1(2009全国卷Ⅰ理)如图,四棱锥S ABCD -中,底面ABCD 为矩形,SD ⊥底面ABCD ,2AD =2DC SD ==,点M 在侧棱SC 上,ABM ∠=60°(I )证明:M 在侧棱SC 的中点 (II )求二面角S AMB --的大小。

练习1(2008山东)如图,已知四棱锥P -ABCD ,底面ABCD 为菱形,P A ⊥平面ABCD ,60ABC ∠=︒,E ,F 分别是BC , PC 的中点.(Ⅰ)证明:AE ⊥PD ; (Ⅱ)若H 为PD 上的动点,EH 与平面P AD 所成最大角的正切值为62,求二面角E —AF —C 的余弦值.二、三垂线法三垂线定理:在平面内的一条直线,如果和这个平面的一条斜线的射影垂直,那么它也和这条斜线垂直.通常当点P 在一个半平面上则通常用三垂线定理法求二面角的大小。

例2.(2009山东卷理) 如图,在直四棱柱ABCD-A 1B 1C 1D 1中,底面ABCD 为等腰梯形,AB//CD ,AB=4, BC=CD=2, AA 1=2, E 、E 1、F 分别是棱AD 、AA 1、AB 的中点。

(1)证明:直线EE 1//平面FCC 1; (2)求二面角B-FC 1-C 的余弦值。

练习2(2008天津)如图,在四棱锥ABCD P -中,底面ABCD 是矩形.已知60,22,2,2,3=∠====PAB PD PA AD AB .(Ⅰ)证明⊥AD 平面PAB ; (Ⅱ)求异面直线PC 与AD 所成的角的大小; (Ⅲ)求二面角A BD P --的大小.三.补棱法本法是针对在解构成二面角的两个半平面没有明确交线的求二面角题目时,要将两平面的图形补充完整,使之有明确的交线(称为补棱),然后借助前述的定义法与三垂线法解题。

即当二平面没有明确的交线时,一般用补棱法解决例3(2008湖南)如图所示,四棱锥P -ABCD 的底面ABCD 是边长为1的菱形,∠BCD =60°,E 是CD 的中点,P A ⊥底面ABCD ,P A =2. (Ⅰ)证明:平面PBE ⊥平面P AB ;(Ⅱ)求平面P AD 和平面PBE 所成二面角(锐角)的大小.练习3已知斜三棱柱ABC —A 1B 1C 1的棱长都是a ,侧棱与底面成600的角,侧面BCC 1B 1⊥底面ABC 。

(1)求证:AC 1⊥BC ;(2)求平面AB 1C 1与平面 ABC 所成的二面角(锐角)的大小。

四、射影面积法(coss S射影)凡二面角的图形中含有可求原图形面积和该图形在另一个半平面上的射影图形面积的都可利用射影面积公式(cos 斜射S S =θ)求出二面角的大小。

例4.(2008北京理)如图,在三棱锥P ABC -中,2AC BC ==,90ACB ∠=,AP BP AB ==,PC AC ⊥. (Ⅰ)求证:PC AB ⊥;(Ⅱ)求二面角B AP C --的大小;ABCEDPA CBPE ABC FE A B CD D A 1D 1B 1C 1ED BCA图5练习4: 如图5,E 为正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1的棱CC 1的中点,求平面AB 1E 和底面A 1B 1C 1D 1所成锐角的余弦值.五、向量法向量法解立体几何中是一种十分简捷的也是非常传统的解法,可以说所有的立体几何题都可以用向量法求解,用向量法解立体几何题时,通常要建立空间直角坐标系,写出各点的坐标,然后将几何图中的线段写成用坐标法表示的向量,进行向量计算解题。

例4:(2009天津卷理)如图,在五面体ABCDEF 中,FA ⊥平面ABCD, AD//BC//FE ,AB ⊥AD ,M 为EC 的中点,AF=AB=BC=FE=12AD (I) 求异面直线BF 与DE 所成的角的大小;(II) 证明平面AMD ⊥平面CDE ; 求二面角A-CD-E 的余弦值。

练习5、(2008湖北)如图,在直三棱柱111ABC A B C -中,平面ABC ⊥侧面11A ABB .(Ⅰ)求证:AB BC ⊥;(Ⅱ)若直线AC 与平面1A BC 所成的角为θ,二面角1A BC A --的大小为ϕ,试判断θ与ϕ的大小关系,并予以证明.二面角大小的求法的归类分析一、定义法:直接在二面角的棱上取一点(特殊点),分别在两个半平面内作棱的垂线,得出平面角,用定义法时,要认真观察图形的特性;例1 在四棱锥P-ABCD 中,ABCD 是正方形,PA ⊥平面ABCD ,PA=AB=a ,求二面角B-PC —-D 的大小。

二、三垂线法:已知二面角其中一个面内一点到一个面的垂线,用三垂线定理或逆定理作出二面角的平面角; 例2 在四棱锥P-ABCD 中,ABCD 是平行四边形,PA ⊥平面ABCD ,PA=AB=a ,∠ABC=30°,求二面角P-BC-A 的大小。

三、垂面法:已知二面角内一点到两个面的垂线时,过两垂线作平面与两个半平面的交线所成的角即为平面角,由此可知,二面角的平面角所在的平面与棱垂直;例3 在四棱锥P-ABCD 中,ABCD 是正方形,PA⊥平面ABCD ,PA=AB=a ,求B-PC-D 的大小。

四、射影法:利用面积射影公式S 射=S 原cos θ,其中θ为平面角的大小,此方法不必在图形中画出平面角;例4 在四棱锥P-ABCD 中,ABCD 为正方形,PA ⊥平面ABCD ,PA =AB =a ,求平面PBA 与平面PDC 所成二面角的大小。

五、:对于一类没有给出棱的二面角,应先延伸两个半平面,使之相交出现棱,然后再选用上述方法(尤其要考虑射影法)。

例5、在四棱锥P-ABCD 中,ABCD 为正方形,PA ⊥平面ABCD ,PA =AB =a ,求平面PBA 与平面PDC 所成二面角 的大小。

(补形化为定义法)由此可见,二面角的类型和求法可用框图展现如下:p A B C DLH jA BCDPH jA B C DP H l ACDP二面角大小的求法答案定义法:本定义为解题提供了添辅助线的一种规律。

如例1中从二面角S —AM —B 中半平面ABM 上的一已知点(B )向棱AM 作垂线,得垂足(F );在另一半平面ASM 内过该垂足(F )作棱AM 的垂线(如GF ),这两条垂线(BF 、GF )便形成该二面角的一个平面角,再在该平面角内建立一个可解三角形,然后借助直角三角函数、正弦定理与余弦定理解题。

例1(2009全国卷Ⅰ理)证(I )略 解(II ):利用二面角的定义。

在等边三角形ABM 中过点B 作BF AM ⊥交AM 于点F ,则点F 为AM 的中点,过F 点在平面ASM 内作GFAM ⊥,GF 交AS 于G ,连结AC ,∵△ADC ≌△ADS ,∴AS-AC ,且M 是SC 的中点,∴AM ⊥SC , GF ⊥AM ,∴GF ∥AS ,又∵F 为AM 的中点,∴GF 是△AMS 的中位线,点G 是AS 的中点。

则GFB ∠即为所求二面角.. ∵2=SM,则22=GF ,又∵6==AC SA ,∴2=AM ,∵2==AB AM ,060=∠ABM ∴△ABM 是等边三角形,∴3=BF ,在△GAB 中,26=AG ,2=AB ,090=∠GAB ,∴211423=+=BG366232222113212cos 222-=-=⨯⨯-+=⋅-+=∠FB GF BG FB GF BFG ,∴二面角S AM B --的大小为)36arccos(-练习1(2008山东)分析:第1题容易发现,可通过证AE ⊥AD 后推出AE ⊥平面APD ,使命题获证,而第2题,则首先必须在找到最大角正切值有关的线段计算出各线段的长度之后,考虑到运用在二面角的棱AF 上找到可计算二面角的平面角的顶点S ,和两边SE 与SC ,进而计算二面角的余弦值。

(答案:二面角的余弦值为515)二、三垂线法本定理亦提供了另一种添辅助线的一般规律。

如(例2)过二面角B-FC 1-C 中半平面BFC 上的一已知点B 作另一半平面FC 1C 的垂线,得垂足O ;再过该垂足O 作棱FC 1的垂线,得垂足P ,连结起点与终点得斜线段PB ,便形成了三垂线定理的基本构图(斜线PB 、垂线BO 、射影OP )。

再解直角三角形求二面角的度数。

例2.(2009山东卷理) 证(1)略解(2)因为AB=4, BC=CD=2, 、F 是棱AB 的中点,所以BF=BC=CF,△BCF 为正三角形,取CF 的中点O,则OB ⊥CF,又因为直四棱柱ABCD-A 1B 1C 1D 1中,CC 1⊥平面ABCD,所以CC 1⊥BO,所以OB ⊥平面CC 1F,过O 在平面CC 1F 内作OP ⊥C 1F,垂足为P,连接BP,则∠OPB 为二面角B-FC 1-C 的一个平面角, 在△BCF 为正三角形中,3OB=,在Rt △CC 1F 中,△OPF ∽△CC 1F,∵11OP OF CC C F =∴22122222OP =⨯=+, 在Rt △OPF 中,22114322BP OP OB =+=+=,272cos 7142OP OPB BP∠===,所以二面角B-FC 1-C 的余弦值为77.练习2(2008天津)分析:本题是一道典型的利用三垂线定理求二面角问题,在证明AD ⊥平面PAB 后,容易发现平面PAB ⊥平面ABCD ,点P 就是二面角P-BD-A 的半平面上的一个点,于是可过点P 作棱BD 的垂线,再作平面ABCD 的垂线,于是可形成三垂线定理中的斜线与射影内容,从而可得本解法。

(答案:二面角A BD P --的大小为439arctan)三.补棱法例3(2008湖南)分析:本题的平面P AD 和平面PBE 没有明确的交线,依本法显然要补充完整(延长AD 、BE 相交于点F ,连结PF .)再在完整图形中的PF .上找一个适合的点形成二面角的平面角解之。

(Ⅰ)证略解: (Ⅱ)延长AD 、BE 相交于点F ,连结PF .过点A 作AH ⊥PB 于H ,由(Ⅰ)知,平面PBE ⊥平面P AB ,所以AH ⊥平面PBE . 在Rt △ABF 中,因为∠BAF =60°,所以,AF =2AB =2=AP . 在等腰Rt △P AF 中,取PF 的中点G ,连接AG .则AG ⊥PF .连结HG ,由三垂线定理的逆定理得,PF ⊥HG .所以∠AGH 是平面P AD 和平FGEA BCF E 1 A 1 B 1C 1D 1DF 1 OPABCED PFGH面PBE 所成二面角的平面角(锐角).在等腰Rt △P AF 中,2 2.2AG PA ==在Rt △P AB 中, 22225.55AP AB AP AB AH PBAP AB ====+所以,在Rt △AHG 中,25105sin .52AH AGH AG ∠===故平面P AD 和平面PBE 所成二面角(锐角)的大小是10arcsin.5练习3提示:本题需要补棱,可过A 点作CB 的平行线L (答案:所成的二面角为45O ) 四、射影面积法(coss S射影)例4.(2008北京理)分析:本题要求二面角B —AP —C 的大小,如果利用射影面积法解题,不难想到在平面ABP 与平面ACP 中建立一对原图形与射影图形并分别求出S 原与S 射于是得到下面解法。

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