求二面角的平面角
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正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为 , 的棱长为1, 例2.正方体 正方体 - P是AD的中点 求二面角 -BD1-P的大小 的中点,求二面角 的大小. 是 的中点 求二面角A- 的大小
C1 D1 E C D P F A1 B1
B A
高考题)⊿ 例3、(高考题 ⊿ABC中,AB⊥BC, 、 高考题 中 ⊥ , SA ⊥平面ABC,DE垂直平分 , 平面 , 垂直平分SC, 垂直平分 =a,SB= 又SA=AB=a, =BC, = =a, 平面BDE, (1)求证:SC ⊥平面 )求证: 的大小? (2)求二面角 -BD-C的大小 )求二面角E- - 的大小
复习: 复习:
二面角的平面角ห้องสมุดไป่ตู้
以二面角的棱上任意一点为端点, 以二面角的棱上任意一点为端点, 在两个面内分别作垂直于棱的两条射线, 在两个面内分别作垂直于棱的两条射线, 这两条射线所成的角叫做二面角的平面角. 这两条射线所成的角叫做二面角的平面角
O
二面角的求法 二面角的求法
(1)定义法 (1)定义法——直接在二面角的棱上取一 直接在二面角的棱上取一 定义法 特殊点) 点(特殊点)分别在两个半平面内作棱的 垂线,得到平面角. 垂线,得到平面角.
作业: 作业:
1.四棱锥 四棱锥P-ABCD的底面 四棱锥 的底面 是边长为4的正方形 的正方形, 是边长为 的正方形, PD⊥面ABCD,PD=6, ⊥ , , M,N是PB,AB的中点,求 是 的中点, 的中点 二面角M- - 的平 二面角 -DN-C的平 D 面角的正切值?
2.如图,在平面角为60 的二面 角α -l-β内有一点P,过P作PC ⊥ α 于点C,PD ⊥ β 于点D,且PC=1, PD=2,求(1)CD的长; (2)P到棱l的距离为多少?
(2)三垂线法 (2)三垂线法——利用三垂线定理或 三垂线法 利用三垂线定理或 逆定理作出平面角, 逆定理作出平面角,通过解直角三角 形求角的大小. 形求角的大小.
(3)垂面法 (3)垂面法——通过做二面角的棱的垂 垂面法 通过做二面角的棱的垂 两条交线所成的角即为平面角. 面,两条交线所成的角即为平面角.
0
P
M C B N
A
α
P
β
C
D
l
求二面角的平面角
一、教学目标 1.理解和掌握二面角的有关概念;掌握二面角 的平面角的常见求法. 2.用转化的思维方法将二面角问题转化为其平 面角问题,进一步培养学生的空间想象能力 和分析、解决问题的能力. 二、教学重点、难点 教学重点、 1.教学重点:二面角的平面角的常见求法. 2.教学难点:如何选取恰当的位置和方法作出 二面角的平面角来解题.
4)射影面积法 射影面积法——若多边形的面积是 ,它在 若多边形的面积是S, (4)射影面积法 若多边形的面积是 一个平面上的射影图形面积是S’ 则二面角θ 一个平面上的射影图形面积是 ’,则二面角θ 的大小为COSθ = S’÷ S 的大小为 ’
A
B
E
O
D
C
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年江西卷) 例1.(06年江西卷)如图,在三棱锥 -BCD中, ( 年江西卷 如图,在三棱锥A- 中 侧面ABD、ACD是全等的直角三角形,AD是公 是全等的直角三角形, 是公 侧面 、 是全等的直角三角形 共的斜边, 共的斜边,且AD= 3 ,BD=CD=1,另一个 = = = , 侧面是正三角形,求二面角B- - 的大小 的大小. 侧面是正三角形,求二面角 -AC-D的大小 A
S E A D C B
解:( )因为SB=BC,E为SC的中点, 1 所以BE ⊥ SC,又DE ⊥ SC 因此SC ⊥ 平面BDE (2)由SC ⊥ 平面BDE,得BD ⊥ SC 又由SA ⊥ 平面ABC,得BD ⊥ SA 则BD ⊥ 平面SAC 因此∠CDE为二面角E-BD-C的平面角 由AB ⊥ BC,AB=a,BC= 2a,得AC= 3a SA a 3 在Rt∆SAC中,tan∠SCA= = = AC 3a 3 则∠SCA=300,则∠CDE=900-∠SCA=600
A D C B S E
在正方体ABCD-A1B1C1D1中, 正方体 - 求二面角D 的大小? 求二面角 1—AC—D的大小? 的大小
D1 A1 B1 C1
答案:arctan 2
C
D A
O
B
小结
1. 二面角是立体几何的重点、热点、难 二面角是立体几何的重点、热点、 求二面角的大小方法多, 点 , 求二面角的大小方法多 , 技巧性 但一般先想定义法,再想三垂线法, 强.但一般先想定义法,再想三垂线法, 要抓住题目中的垂直关系. 要抓住题目中的垂直关系. 2. 实施解题过程仍要注意“作、证、求” 实施解题过程仍要注意“ 三环节,计算一般是放在三角形中, 三环节,计算一般是放在三角形中,因 化归”思想很重要. 此,“化归”思想很重要
N
B
M
D C
解:作BM ⊥ AC于M,作MN ⊥ AC交AD于N, 则∠BMN就是二面角B − AC − D的平面角 由AB = AC = BC = 2, M是AC的中点,且MN//CD 6 1 1 1 3 得BM = , MN = CD = , BN = AD = . 2 2 2 2 2 由余弦定理得 BM + MN − BN 6 cos ∠BMN = = , 2 BM ⋅ MN 3 6 则∠BMN = arccos . 3
正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为 , 的棱长为1, 例2.正方体 正方体 - P是AD的中点 求二面角 -BD1-P的大小 的中点,求二面角 的大小. 是 的中点 求二面角A- 的大小
C1 D1 E C D P F A1 B1
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高考题)⊿ 例3、(高考题 ⊿ABC中,AB⊥BC, 、 高考题 中 ⊥ , SA ⊥平面ABC,DE垂直平分 , 平面 , 垂直平分SC, 垂直平分 =a,SB= 又SA=AB=a, =BC, = =a, 平面BDE, (1)求证:SC ⊥平面 )求证: 的大小? (2)求二面角 -BD-C的大小 )求二面角E- - 的大小
复习: 复习:
二面角的平面角ห้องสมุดไป่ตู้
以二面角的棱上任意一点为端点, 以二面角的棱上任意一点为端点, 在两个面内分别作垂直于棱的两条射线, 在两个面内分别作垂直于棱的两条射线, 这两条射线所成的角叫做二面角的平面角. 这两条射线所成的角叫做二面角的平面角
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二面角的求法 二面角的求法
(1)定义法 (1)定义法——直接在二面角的棱上取一 直接在二面角的棱上取一 定义法 特殊点) 点(特殊点)分别在两个半平面内作棱的 垂线,得到平面角. 垂线,得到平面角.
作业: 作业:
1.四棱锥 四棱锥P-ABCD的底面 四棱锥 的底面 是边长为4的正方形 的正方形, 是边长为 的正方形, PD⊥面ABCD,PD=6, ⊥ , , M,N是PB,AB的中点,求 是 的中点, 的中点 二面角M- - 的平 二面角 -DN-C的平 D 面角的正切值?
2.如图,在平面角为60 的二面 角α -l-β内有一点P,过P作PC ⊥ α 于点C,PD ⊥ β 于点D,且PC=1, PD=2,求(1)CD的长; (2)P到棱l的距离为多少?
(2)三垂线法 (2)三垂线法——利用三垂线定理或 三垂线法 利用三垂线定理或 逆定理作出平面角, 逆定理作出平面角,通过解直角三角 形求角的大小. 形求角的大小.
(3)垂面法 (3)垂面法——通过做二面角的棱的垂 垂面法 通过做二面角的棱的垂 两条交线所成的角即为平面角. 面,两条交线所成的角即为平面角.
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求二面角的平面角
一、教学目标 1.理解和掌握二面角的有关概念;掌握二面角 的平面角的常见求法. 2.用转化的思维方法将二面角问题转化为其平 面角问题,进一步培养学生的空间想象能力 和分析、解决问题的能力. 二、教学重点、难点 教学重点、 1.教学重点:二面角的平面角的常见求法. 2.教学难点:如何选取恰当的位置和方法作出 二面角的平面角来解题.
4)射影面积法 射影面积法——若多边形的面积是 ,它在 若多边形的面积是S, (4)射影面积法 若多边形的面积是 一个平面上的射影图形面积是S’ 则二面角θ 一个平面上的射影图形面积是 ’,则二面角θ 的大小为COSθ = S’÷ S 的大小为 ’
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年江西卷) 例1.(06年江西卷)如图,在三棱锥 -BCD中, ( 年江西卷 如图,在三棱锥A- 中 侧面ABD、ACD是全等的直角三角形,AD是公 是全等的直角三角形, 是公 侧面 、 是全等的直角三角形 共的斜边, 共的斜边,且AD= 3 ,BD=CD=1,另一个 = = = , 侧面是正三角形,求二面角B- - 的大小 的大小. 侧面是正三角形,求二面角 -AC-D的大小 A
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解:( )因为SB=BC,E为SC的中点, 1 所以BE ⊥ SC,又DE ⊥ SC 因此SC ⊥ 平面BDE (2)由SC ⊥ 平面BDE,得BD ⊥ SC 又由SA ⊥ 平面ABC,得BD ⊥ SA 则BD ⊥ 平面SAC 因此∠CDE为二面角E-BD-C的平面角 由AB ⊥ BC,AB=a,BC= 2a,得AC= 3a SA a 3 在Rt∆SAC中,tan∠SCA= = = AC 3a 3 则∠SCA=300,则∠CDE=900-∠SCA=600
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在正方体ABCD-A1B1C1D1中, 正方体 - 求二面角D 的大小? 求二面角 1—AC—D的大小? 的大小
D1 A1 B1 C1
答案:arctan 2
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小结
1. 二面角是立体几何的重点、热点、难 二面角是立体几何的重点、热点、 求二面角的大小方法多, 点 , 求二面角的大小方法多 , 技巧性 但一般先想定义法,再想三垂线法, 强.但一般先想定义法,再想三垂线法, 要抓住题目中的垂直关系. 要抓住题目中的垂直关系. 2. 实施解题过程仍要注意“作、证、求” 实施解题过程仍要注意“ 三环节,计算一般是放在三角形中, 三环节,计算一般是放在三角形中,因 化归”思想很重要. 此,“化归”思想很重要
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解:作BM ⊥ AC于M,作MN ⊥ AC交AD于N, 则∠BMN就是二面角B − AC − D的平面角 由AB = AC = BC = 2, M是AC的中点,且MN//CD 6 1 1 1 3 得BM = , MN = CD = , BN = AD = . 2 2 2 2 2 由余弦定理得 BM + MN − BN 6 cos ∠BMN = = , 2 BM ⋅ MN 3 6 则∠BMN = arccos . 3