掌握线面角的定义
线面夹角知识点及试题与答案(整理)
B
O
的斜线 斜线和平面的交点叫斜足；斜线上一点与斜足间的线段叫这点到这个平面的斜线段 ⑶射影 BO 过斜线上斜足外的一点向平面引垂线,过垂足和斜足的直线叫做斜线在这个平面内的射影，垂
王新敞
奎屯 新疆
足和斜足间线段叫这点到这个平面的斜线段在这个平面内的射影
王新敞
奎屯 新疆
直线与平面平行，直线在平面由射影是一条直线 直线与平面垂直射影是点 斜线任一点在平面内的射影一定
空间角-求线面夹角
一、线面夹角的定义： 1、定义：平面的斜线和它在这平面内的射影所夹的锐交叫做这条斜线和这个平面所成的角。 【斜线和它在平面内 的射影的夹角叫做斜线和平面所成的角（或斜线和平面的夹角） 】 2、直线与平面所成的角的范围是 [0,
] 。平面的垂线和这平面所成的角规定为直角。在平面内的直线或与平面 2
C
∠SBA=45°,∠SBC=60°, M 为 AB 的中点， 求（1）BC 与平面 SAB 所成的角。 （2）SC 与平面 ABC 所成的角。 解: （1） ∵SC⊥SB,SC⊥SA, ∴SC⊥平面 SAB； 故 SB 是斜线 BC 在平面 SAB 上的射影， ∴∠SBC 是直线 BC 与平面 SAB 所成的角为 60°。 （2） 连结 SM,CM，则 SM⊥AB,又∵SC⊥AB,∴AB⊥平面 SCM, ∴面 ABC⊥面 SCM；过 S 作 SH⊥CM 于 H, ∴CH 即为 SC 在面 ABC 内的射影。 sin∠SCH= 则 SH⊥平面 ABC
∴ a ⊥平面 POA
(1)三垂线定理描述的是 PA(斜线),AO(射影), a (直线)之间的垂直关系. (2) a 与 PA 可以相交,也可以异面.
1
(3)三垂线定理的实质是空间内的一条斜线和平面内的一条直线垂直的判定定理. 关于三垂线定理的应用,关键是找出平面(基准面)的垂线. 至于射影则是由垂足,斜足来确定的,因 而是第二位的. 从三垂线定理的证明得到证明 a⊥b 的一个程序:一垂, 二射,三证.即 第一,找平面(基准面)及平面垂线，定理中四条线均针对同一平面而言 第二,找射影线,这时 a,b 便成平面上的一条直线与一条斜线. 第三,证明射影线与直线 a 垂直,从而得出 a 与 b 垂直. 总结：一面四线三垂直 （2）三垂线定理的逆定理:在平面内的一条直线，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. 【如图即：若 AB⊥BD，DC⊥BC，得 AB⊥BC（三垂线定理的逆定理） 】 6. 求线面夹角的步骤如下： ①找出或作出线面夹角； ②证明其确实是所求的线面夹角； ③计算角的值，一般均在三角形中进行。
浅谈线线角、线面角、面面角的定义方式及其中蕴含的数学基本思想
浅谈线线角、线面角、面面角的定义方式北京市顺义区第九中学101300高中阶段在学习空间线、面位置关系的时候，会给出线线角、线面角及面面角的定义，本文以角形成的定义方式及蕴含的基本思想为主，进行研究。
1、直线与直线所成的角：（1）共面：同一平面内的两直线所成角，是利用两直线位置关系，平行、重合所成角为0度，如果相交就取交线所构成的锐角（或直角）。
（2）异面：如图所示，已知两条异面直线a和b,经过空间任一点O分别作直线a′∥a，b′∥b，我们把直线a′与b′所成的角叫做异面直线a与b所成的角（或夹角）。
θ定义方式：是发生定义法（即构造定义方式）定义中的“空间中任取一点O”，意味着：角的大小与O 点选取的位置无关；通过平移把异面直线所成角转化成两相交直线，是将空间图形问题转化成平面图形问题的定义方式，体现了定义的纯粹性和完备性。
2、直线和平面所成的角：如图，一条直线和一个平面相交，但不与这个平面垂直，这条直线叫做这个平面的斜线，斜线和平面的交点A叫做斜足.过斜线上斜足以外的一点P向平面引垂线PO，过垂足O和斜足A的直线AO叫做斜线在这个平面上的射影.平面的一条斜线和它在平面上的射影所成的角，叫做这条直线和这个平面所成的角。
规定：一条直线垂直于平面，我们说它们所成的角是直角；一条直线和平面平行，或在平面内，我们说它们所成的角是0°的角。
3、面面所成的角：(1)在二面角的棱l上任取一点O，以该点O为垂足，在半平面和内分别作垂直于棱l的射线OA和OB，则射线OA和OB构成的角称为二面角的平面角.( 2)作二面角的平面角的方法方法一：(定义法)在二面角的棱上找一个特殊点，在两个半平面内分别作垂直于棱的射线．如图所示，∠AOB为二面角αaβ的平面角．方法二：(垂线法)过二面角的一个面内一点作另一个平面的垂线，过垂足作棱的垂线，连接该点与垂足，利用线面垂直可找到二面角的平面角或其补角．如图所示，∠ACB为二面角αmβ的平面角．4、线线、线面、面面所成角的定义方式线线、线面、面面所成角的定义方式是“属加种差定义法”。
线面角的求法总结[学习]
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线面角的求法总结[学习]
一、定义
斜线面角，又称为投影面角，是指在一个平面和另一个平面上投影的两个斜线之间的
夹角。
一般我们用斜线来表示斜线面角，用直线来表示竖直面角。
二、求法
1.两斜线角度法
如果两斜线是相互垂直的，则斜线面角等于这两条斜线的夹角，这也是斜线面角最常
使用的求法。
4.斜线特点法
如果斜线有一个特点或异性，则可以用它来求斜线连接线的夹角，进而求出斜线面角。
比如说斜线的弦长、半径长I、斜线的最大距离C可以用来求斜线的斜线面角。
计算方式
如下：斜线面角=arcsin[(I-C)/C]
三、总结
以上就是斜线面角的求法总结：1.两斜线角度法；2.斜线直线角度法；3.斜线圆心角法；4.斜线特点法。
此外，也可以把斜线面角写成三角形的标准式求出，只要知道斜线面
角上两个边长，以及所角的度数就可以求出三角形的剩余一边所构成的总面角，也就是斜
线面角。
线面角和二面角的范围
线面角和二面角的范围一、引言线面角和二面角是几何学中的重要概念，广泛应用于计算机图形学、化学、材料科学等领域。
本文将详细介绍线面角和二面角的定义、计算方法以及其范围。
二、线面角的定义和计算方法1. 定义线面角是指直线与平面之间的夹角，即直线在平面上的投影与该直线本身之间的夹角。
它通常用于描述两个分子之间的相对位置关系。
2. 计算方法设直线L与平面P相交于点A，过点A作平面P上的垂线AD，则所求得的夹角就是∠LAD。
其中，LAD构成了一个直角三角形，因此可以使用三角函数来计算该夹角。
三、线面角的范围由于直线和平面可以任意取向，因此线面角没有固定的范围。
但是，在实际应用中，通常将其限制在0到180度之间。
四、二面角的定义和计算方法1. 定义二面角是指两个平面之间的夹角，即一个多面体两个相邻侧面所张开的空间部分所对应的立体角。
它通常用于描述多边形网格模型中不同面的相对位置关系。
2. 计算方法设多面体的两个相邻侧面分别为ABC和ABD，则所求得的二面角就是∠CABD。
其中，CABD构成了一个四面体，因此可以使用四面体立体角公式来计算该夹角。
五、二面角的范围二面角的范围通常被限制在0到180度之间。
在实际应用中，如果两个相邻侧面共线，则其二面角为0度；如果两个相邻侧面互相垂直，则其二面角为90度；如果两个相邻侧面背向而行，则其二面角为180度。
六、总结本文介绍了线面角和二面角的定义、计算方法以及其范围。
线面角是直线与平面之间的夹角，没有固定的范围；而二面角是两个平面之间的夹角，通常被限制在0到180度之间。
这些概念在计算机图形学、化学、材料科学等领域中有着广泛应用。
线面角面面角线线角的取值范围
线面角面面角线线角的取值范围一、前言线面角面面角线线角是几何学中常见的概念，对于初学者来说，理解这些概念的取值范围是非常重要的。
本文将详细介绍线面角面面角线线角的定义及其取值范围。
二、线1. 定义在几何学中，一条直线是由无数个点组成的无限长的集合。
直线可以用两个端点来确定。
2. 取值范围直线没有长度和宽度，因此其取值范围为无穷大。
三、面1. 定义在几何学中，一个平面是由无数个点组成的二维图形。
平面可以用三个点或一条直线和一个点来确定。
2. 取值范围平面没有体积和厚度，因此其取值范围为无穷大。
四、角1. 定义在几何学中，一个角是由两条相交的线段所组成的图形。
相交的两条线段称为角的边，它们相交的点称为角的顶点。
2. 取值范围一个角可以被分为四个部分：零度到90度之间称为锐角；90度称为直角；大于90度小于180度之间称为钝角；等于180度称为平角。
五、面角1. 定义在几何学中，一个面角是由三条相交的线段所组成的图形。
相交的三条线段称为面角的边，它们相交的点称为面角的顶点。
2. 取值范围一个面角可以被分为四个部分：小于90度称为锐面角；等于90度称为直面角；大于90度小于180度之间称为钝面角；等于180度称为平面角。
六、面角线1. 定义在几何学中，一个面角线是从一个顶点开始，穿过这个顶点所在的平面，并与另一条边相交而得到的一条线段。
2. 取值范围对于任意一个平面上的顶点来说，它可以连接该顶点和该平面上任意一点，因此其取值范围为无穷大。
七、线角1. 定义在几何学中，一个线角是由两条相交的直线所组成的图形。
相交的两条直线称为线角的边，它们相交的点称为线角的顶点。
2. 取值范围一个线角可以被分为四个部分：小于90度称为锐线角；等于90度称为直线角；大于90度小于180度之间称为钝线角；等于180度称为平线角。
八、总结通过以上的介绍，我们可以得出以下结论：- 线的取值范围为无穷大；- 面的取值范围为无穷大；- 角的取值范围为0到180度；- 面角的取值范围为0到180度；- 面角线的取值范围为无穷大；- 线角的取值范围为0到180度。
线线角和线面角
线线角和线面角[重点]：确定点、斜线在平面内的射影。
[知识要点]：一、线线角1、定义：设a、b是异面直线，过空间一点O引a′//a,b′//b,则a′、b′所成的锐角(或直角),叫做异面直线a、b所成的角.2、范围:(0,]3. 向量知识：对异面直线AB和CD(1)；(2) 向量和的夹角<,>(或者说其补角)等于异面直线AB和CD的夹角；(3)二、线面角1、定义：平面的一条斜线和它在这个平面内的射影所成的锐角，斜线和平面所成角的范围是(0,).2、直线在平面内或直线与平面平行，它们所成角是零角；直线垂直平面它们所成角为，3、范围: [0,]。
4、射影定理：斜线长定理：从平面外一点向这个平面所引的垂线段和斜线段中：（1）射影相等的两条斜线段相等，射影较长的斜线段也较长；（2）相等的斜线段的射影相等，较长的斜线段的射影也较长；（3）垂线段比任何一条斜线段都短。
5、最小角定理：平面的一条斜线与平面所成的角，是这条直线和平面内过斜足的直线所成的一切角中最小的角。
6、向量知识（法向量法）与平面的斜线共线的向量和这个平面的一个法向量的夹角<,>(或者说其补角)是这条斜线与该平面夹角的余角.[例题分析与解答]例1．如图所示，在棱长为a的正方体ABCD-A1B1C1D1中，求：异面直线BA1与AC所成的角.分析：利用，求出向量的夹角,再根据异面直线BA1，AC所成角的范围确定异面直线所成角.解：∵，，∴∵AB⊥BC，BB1⊥AB，BB1⊥BC，∴∴又∴∴所以异面直线BA1与AC所成的角为60°.点评：求异面直线所成角的关键是求异面直线上两向量的数量积，而要求两向量的数量积，必须会把所求向量用空间的一组基向量来表示.例2．如图(1)，ABCD是一直角梯形，AD⊥AB，AD//BC，AB=BC=a, AD=2a,且PA⊥平面ABCD，PD与平面ABCD成30°角.(1)若AE⊥PD，E为垂足，求证：BE⊥PD；(2)求异面直线AE与CD所成角的大小（用反三角函数表示）解法一：（1）证明：∵PA⊥平面ABCD，∴PA⊥AB，∵AD⊥AB，∴AB⊥平面PAD，∴AB⊥PD，又AE⊥PD，∴PD⊥平面ABE，∴BE⊥PD.(2)解：设G、H分别为ED、AD的中点，连BH、HG、GB（图（1））易知，∴BH//CD.∵G、H分别为ED、AD的中点，∴HG//AE则∠BHG或它的补角就是异面直线AE、CD所成的角，而，，，在ΔBHG中，由余弦定理，得，∴.∴异面直线AE、CD所成角的大小为.解法二：如图（2）所示建立空间直角坐标系A-xyz，则，，，，，（1）证明：∵∴∴∴（2）解：∵∴∴异面直线AE、CD所成角的大小为例3．如图，在正方体ABCD-A1B1C1D1中，，求BE1与DF1所成角的余弦值.解：以D为坐标原点，为x,y,z轴，建立空间直角坐标系D-xyz，设正方体的棱长为4，则D(0,0,0)，B(4,4,0),E1(4,3,4), F1(0,1,4).则，∴，∵.∴∴BE1与DF1所成角的余弦值为点评：在计算和证明立体几何问题中，若能在原图中建立适当的空间直角坐标系，把图形中的点的坐标求出来，那么图形有关问题可用向量表示.利用空间向量的坐标运算来求解，这样可以避开较为复杂的空间想象。
高中数学立体几何知识点总结
高中数学立体几何知识点总结。
答案：空间几何体结构1.空间结合体：如果我们只考虑物体占用空间部分的形状和大小，而不考虑其它因素，那么由这些物体抽象出来的空间图形，就叫做空间几何体。
2.棱柱的结构特征：有两个面互相平行，其余各面都是四边形，每相邻两个四边形的公共边互相平行，由这些面围成的图形叫做棱柱。
（图如下）底面：棱柱中，两个相互平行的面，叫做棱柱的底面，简称底。
底面是几边形就叫做几棱柱。
侧面：棱柱中除底面的各个面侧棱：相邻侧面的公共边叫做棱柱的侧棱顶点：侧面与底面的公共顶点叫做棱柱的顶点棱柱的表示：用表示底面的各顶点的字母表示。
如：六棱柱表示为ABCDEF-A’B’C’D’E’F’3.棱锥的结构特征：有一个面是多边形，其余各面都是三角形，并且这些三角形有一个公共定点，由这些面所围成的多面体叫做棱锥。
（图如下）4.圆柱的结构特征：以矩形的一边所在直线为旋转轴,其余边旋转形成的面所围成的旋转体叫做圆柱。
圆柱的轴：旋转轴叫做圆柱的轴圆柱的底面：垂直于轴的边旋转而成的圆面叫做圆柱的底面圆柱的侧面：平行于轴的边旋转而成的曲面叫做圆柱的侧面圆柱侧面的母线：无论旋转到什么位置，不垂直于轴的边都叫做圆柱侧面的母线。
圆柱用表示它的轴的字母表示，如：圆柱O’O注：棱柱与圆柱统称为柱体5.圆锥的结构特征：以直角三角形的一条直角边所在直线为旋转轴, 两余边旋转形成的面所围成的旋转体叫做圆锥。
轴：作为旋转轴的直角边叫做圆锥的轴底面：另外一条直角边旋转形成的圆面叫做圆锥的底面侧面：直角三角形斜边旋转形成的曲面叫做圆锥的侧面顶点：作为旋转轴的直角边与斜边的交点母线：无论旋转到什么位置，直角三角形的斜边叫做圆锥的母线。
圆锥可以用它的轴来表示。
如：圆锥SO注：棱锥与圆锥统称为锥体6.棱台和圆台的结构特征（1）棱台的结构特征：用一个平行于棱锥底面的平面去截棱锥,底面与截面之间的部分是棱台。
下底面和上底面：原棱锥的底面和截面分别叫做棱台的下底面和上底面。
《直线与平面所成角复习课——线面角的三种常见求法》教案-最新教学文档
直线与平面所成角复习课（2）——线面角的三种常见求法一、教学内容解析新课标立体几何内容较大纲教材变化大，三垂线及其逆定理作为阅读教材，对于有关线、面的垂直的求解方式方法带来很大的改变，对求解二面角及线面角的方式方法也带来很大的改变。
对我校大部分学生而言，二面角求解要求属于了解层次，斜线与平面角所成的角属于理解与掌握层次，“求解线面角”变成我校学生学习立体几何有关角的计算最难的一个问题。
特别是教材中对线在平面上的射影这一概念比较弱化，点面距离的概念在教材中已经退化，我校学生学习线面角主要方法就是定义法。
那如何化解难点，使学生能够有条不紊的找出线面角并求解，成为这堂课的重中之重。
二、教学目标设置1、知识与技能：正确认识直线与平面所成角的概念，能够利用面面垂直的性质找出已知平面的垂线从而找出线面角，能够利用向量法和等体积法帮助求解线面角。
2、过程与方法：（1）空间想象能力：认识直线与平面的位置关系，遵循从实图和简单的几何体入手，逐步培养学生的几何直观和空间想象能力。
（2）转化的思想方法：在二维与三维空间的转化及线面角与线线角的转化过程中，体现出转化的思想方法。
（3）逻辑思维与运算能力：通过对线面角大小的求解，加强算中有证，以证助算，以培养学生的逻辑思维能力及运算能力。
3、情感、态度与价值观：体验概念的形成过程，培养创新意识和数学应用意识，提高学习数学的兴趣。
三、学生学情分析我班学生“偏文”，尤其是女生的空间想象能力很弱，拿到立体几何题恨不得道道用向量法求解，因而忽视了定义法的重要性。
学生在寻找线面角的过程中往往毫无头绪无从下手，缺少应有的逻辑推理能力和空间想象能力，不喜欢或不擅长添加复杂的辅助线帮助找角和证明。
本节课旨在打开他们的解题思路，将求解过程规范化，有序化，从而能够进一步提高他们求解立体几何有关角的计算能力。
四、教学策略分析由于这是一节复习课，所以我选择在前一节课留给他们一道简单而又经典的线面角问题，让他们自由发挥，各尽所能。
2024年高考数学复习培优讲义专题15---几何法求二面角,线面角(含解析)
专题3-1几何法求二面角，线面角立体几何空间向量求解过程，丧失了立体几何求解的乐趣，无形中也降低了学生的空间想象能力。
这是空间向量求解的巨大优点，也是缺点，就这么共存着。
其实不建系而直接计算真的很比较锻炼空间想象的能力，方法上也更灵活一些，对于备考的中档学生来说，2种方法都要熟练掌握。
方法介绍一、定义法：交线上取点 等腰三角形共底边时作二面角步骤第一步：在交线l上取一点O第二步：在α平面内过O点作l的垂线OA第三步：在β平面内过O点作l的垂线OB∠AOB即为二面角，余弦定理求角αβl OAB二、三垂线法（先作面的垂直）—后续计算小使用情况：已知其中某个平面的垂线段第二步：过垂直B作l的垂线OB∠AOB即为二面角且△AOB为直角三角形，邻比斜三、作2次交线的垂线作二面角步骤第一步：作AO⊥l第二步：作OB⊥l连接AB，∠AOB即为二面角，余弦定理求角四、转换成线面角作二面角步骤第一步：作AO⊥l第二步：作AB⊥β(找不到垂足B的位置用等体积求AB长)连接AB，∠AOB即为二面角△AOB为直角三角形，邻比斜五、转换成线线角—计算小，也是法向量的原理提问：什么时候用？若α平面存在垂线AB，且β平面存在垂线AC则α平面与β平面的夹角等于直线AC与AB的夹角αβlOABαβlOABβαOABCαβlOAB六、投影面积法——面积比（三垂线法进阶）将cos θ＝边之比∣面积之比，从一维到二维，可多角度求出两面积，最后求解如图△ABC 在平面α上的投影为△A 1BC ， 则平面α与平面ABC 的夹角余弦值1cos A BCABCθ=△△即cos θ=投影原S S补充：即使交线没有画出来也可以直接用例题：一题多解2023汕头二模T20如图在正方体ABCD －A 1B 1C 1D 1中，PQ 是所在棱上的中点.1C 1CD ABA B 1αBCAA 1D（1）求平面APQ 与平面ABCD 夹角的余弦值 （2）补全截面APQ2023全国乙卷数学(理)T9——由二面角求线面角P C 1CDABA B 1P C 1DABA B 1P C 1CDABA B 1P C 1DABA B 1P C 1CDABA B 1PC 1DABA B 11．已知ABC 为等腰直角三角形，AB 为斜边，ABD △为等边三角形，若二面角C AB D −−为150︒，则直线CD 与平面ABC 所成角的正切值为（ ）A ．15B ．25C ．35D ．252021·新高考1卷·T20——由二面角求线段长2．如图，在三棱锥A BCD −中，平面ABD ⊥平面BCD ，AB AD =，O 为BD 的中点.（1）证明：OA CD ⊥；（2）若OCD 是边长为1的等边三角形，点E 在棱AD 上，2DE EA =，且二面角E BC D −−的大小为45︒，求三棱锥A BCD −的体积.题型一 定义法1．如图，在三棱锥S—ABC 中，SC ⊥平面ABC ，点P 、M 分别是SC 和SB 的中点，设PM=AC =1，∠ACB =90°，直线AM 与直线SC 所成的角为60°.(1)求证：平面MAP ⊥平面SAC . (2)求二面角M—AC—B 的平面角的正切值；2．(湛江期末)如图，在三棱锥P －ABC 中，PA ⊥平面ABC ，点M ，N 分别是PB ，AC 的中点，且MN ⊥A C ． （1）证明：BC ⊥平面PA C ．（2）若PA ＝4，AC ＝BC ＝22，求平面PBC 与平面AMC 夹角的余弦值．(几何法比较简单)3．如图1，在平行四边形ABCD 中，60,2,4A AD AB ∠=︒==，将ABD △沿BD 折起，使得点A 到达点P ，如图2．重点题型·归类精讲(1)证明：平面BCD⊥平面P AD；(2)当二面角D PA B−−的平面角的正切值为6时，求直线BD与平面PBC夹角的正弦值．题型二三垂线法4．(佛山期末)如图，四棱锥P－ABCD中，AB∥CD，∠BAD＝90°，12PA AD AB CD===，侧面PAD⊥底面ABCD，E为PC的中点．（1）求证：BE⊥平面PCD；（2）若PA＝PD，求二面角P－BC－D的余弦值．5．如图，在四棱锥P -ABCD 中，△P AD 是以AD 为斜边的等腰直角三角形，,,224,23BC AD CD AD AD CD BC PB ⊥====∥ （2023广州一模T19）（1） 求证：AD PB ⊥；（2）求平面P AB 与平面ABCD 交角的正弦值.6．如图，在三棱锥A BCD −中，平面ABD ⊥平面BCD ，AB AD =，O 为BD 的中点．（1）证明：OA CD ⊥；（2）若OCD 是边长为2的等边三角形，点E 在棱AD 上，2DE EA =且二面角E BC D −−的大小为60，求三棱锥A BCD −的体积．7．（2023·浙江·统考二模）如图，在三棱柱111ABCA B C 中，底面ABC ⊥平面11AA B B ，ABC 是正三角形，D 是棱BC 上一点，且3CD DB =，11A A A B =.(1)求证：111B C A D ⊥；(2)若2AB =且二面角11A BC B −−的余弦值为35，求点A 到侧面11BB C C 的距离.8．如图，在多面体ABCDE 中，平面ACD ⊥平面ABC ，BE ⊥平面ABC ，ABC 和ACD 均为正三角形，4AC =，3BE =.(1)在线段AC 上是否存在点F ，使得BF ∥平面ADE ?说明理由； (2)求平面CDE 与平面ABC 所成的锐二面角的正切值.题型三 作2次交线的垂线9．在三棱锥S ABC −中,底面△ABC 为等腰直角三角形,90SAB SCB ABC ∠=∠=∠=︒. （杭州二模） （1）求证：AC ⊥SB ；（2）若AB ＝2，22SC =，求平面SAC 与平面SBC 夹角的余弦值．题型四 找交线10．如图，在四棱锥P －ABCD 中，底面ABCI )是平行四边形，∠ABC ＝120°，AB ＝1，BC ＝2，PD ⊥C D ． (1)证明：AB ⊥PB ；(2)若平面PAB ⊥平面PCD ，且102PA =，求直线AC 与平面PBC 所成角的正弦值． （广东省二模T19）题型五 转换成线线角湖北省武汉市江汉区2023届高三上学期7月新起点考试11．在直三棱柱111ABC A B C −中，已知侧面11ABB A 为正方形，2BA BC ==，D ，,E F 分别为AC ，BC ，CC 1的中点，BF ⊥B 1D ．(1)证明：平面B 1DE ⊥平面BCC 1B 1；(2)求平面BC 1D 与平面1B DE 夹角的余弦值六、 题型六 投影面积法12．(2022·惠州第一次调研)如图，在四棱锥P －ABCD 中，已知//AB CD ，AD ⊥CD ，BC BP =，CD ＝2AB＝4，△ADP 是等边三角形，E 为DP 的中点．(1)证明：AE ⊥平面PCD ；(2)若2,PA =求平面PBC 与平面PAD 夹角的余弦值13．(2022深圳高二期末)如图(1)，在直角梯形ABCD 中，AB //CD ，AB ⊥BC ，且12,2BC CD AB ===取AB 的中点O ，连结OD ，并将△AOD 沿着OD 翻折，翻折后23AC =M ，N 分别是线段AD ，AB 的中点，如图(2)．（1）求证：AC⊥OM.（2）求平面OMN与平面OBCD夹角的余弦值．专题3-1几何法求二面角，线面角立体几何空间向量求解过程，丧失了立体几何求解的乐趣，无形中也降低了学生的空间想象能力。
线线角,线面角,面面角的公式
线线角,线面角,面面角的公式
线线角：
1、定义：线线角是由两条相交的直线上所标注的交汇夹角。
2、公式：计算线线角的公式是以弧度为单位的夹角的函数，公式为：
ϴ=arctan[(y2-y1)/(x2-x1)]。
3、特殊情况下：当两条直线平行时，线线角是否存在？此时两条直线不相交，因此没有线线角存在；当两条直线重合时，此时也可以设定一个夹角为0度的直角，这样线线角的值也是零。
线面角：
1、定义：线面角是指一条直线与一个平面相交时，定义的一个夹角。
2、公式：计算线面角的公式为θ=arccos[n∙l/|n||l|]，其中n是平面的法向量，l是直线上的位置向量。
3、特殊情况下：当线与平面垂直时，线面角的值为90度，即θ=π/2；当线与平面平行时，线面角的值为零，即θ=0。
面面角：
1、定义：面面角是两个平面在不同方向上接触的交点夹角。
2、公式：计算面面角的公式为θ=arccos[n1∙n2/|n1||n2|]，其中n1、n2是平面的法向量。
3、特殊情况下：当两平面垂直时，面面角的值为90度，即θ=π/2；当两平面平行时，面面角的值为零，即θ=0。
线线成角的公式和范围
线线成角的公式和范围
线线所成角的范围 90
面面所成角的范围 180
线面所成角的范围 90
向量所成角的范围 180
线线角指的是两相交直线所成的小角所以范围最大90度(垂直的时候)，当两直线平行，是零度。
所以范围[0，90]线面角的范围是0°≤ q ≤90°，线面角是指不行平于平面的直线与平面的交点构成的夹角，线面角的求解方法一般都是先确定两个向量（方向向量或者法向量），求这两个向量夹角的余弦值，注意确定所求夹角与向量夹角的关系，最后得到所求的角或角的三角函数值。
正确的是线面角。
线面角公式：sinθ=h/1，过不平行于平面的直线上一点作平面的垂线，这条直线与平面的交点与原直线与平面的交点的连线与原直线构成的，这条线与原直线的夹角的余角即为线面角。
公式在数学、物理学、化学、生物学等自然科学中用数学符号表示几个量之间关系的式子。
具有普遍性，适合于同类关系的所有问题。
在数理逻辑中，公式是表达命题的形式语法对象，除了这个命题可能依赖于这个公式的自由变量的值之外。
定义：
过不平行于平面的直线上一点作平面的垂线，这条直线与平面
的交点与原直线与平面的交点的连线与原直线构成的（这条线与原直线的夹角的余角）即为线面角。
异面直线所成的角,点面距,线面垂直、线面角
【异面直线所成的角】 1.步骤（1）造角：根据异面直线所成角的定义，用平移法作出异面直线所成角或补角的平面角。
（2）证明：证明作出的角就是所求的角或是补角。
（3）计算：求角度，常利用解三角形求解 （4）结论：注意异面直线所成角的范围。
2.平移法作异面直线所成角的策略直接平移；找等分点（如中点、三等分点等）平移；补形法1.（2017全国卷2）已知直三棱柱ABC-A 1B 1C 1中，∠ABC=120°，AB=2，BC=CC 1=1,则异面直线AB 1与BC 1所成角的余弦值为（ ）A.23 B.515 C.510 D.332.如图所示,在三棱锥A-BCD 中,AB=CD,AB 上CD,E,F 分别为BC,AD 的中点,求EF 与AB 所成的角.3.（2018年全国2）在长方体ABCD ﹣A 1B 1C 1D 1中，AB=BC=1，AA 1=，则异面直线AD 1与DB 1所成角的余弦值为（ ）A. B ． C ． D ．4.如图所示,在等腰直角三角形ABC ，DA ⊥AC,DA ⊥AB,若DA=1,且E 为DA 的中点,求异面直线BE 与CD 所成角的余弦值.5.（2018年北京）如图，在正三棱柱ABC ﹣A 1B 1C 1中，AB=AA 1=2，点P ，Q 分别为A 1B 1，BC 的中点．求异面直线BP 与AC 1所成角的余弦值.6.(2016课标Ⅰ,理11)平面α过正方体ABCD-A 1B 1C 1D 1的顶点A,α∥平面CB 1D 1,α∩平面ABCD=m,α∩平面ABB 1A 1=n,则m,n 所成角的正弦值为( ) A ．√32B √22C√33D 13方法：1.垂线法 2.等三棱锥体积法1.（2019全国1文）如图，直四棱柱ABCD–A1B1C1D1的底面是菱形，AA1=4，AB=2，∠BAD=60°，E，M，N分别是BC，BB1，A1D的中点.（1）证明：MN∥平面C1DE；（2）求点C到平面C1DE的距离．2．（2018全国2）如图，在三棱锥P﹣ABC中，AB=BC=2，PA=PB=PC=AC=4，O为AC的中点．（1）证明：PO⊥平面ABC；（2）若点M在棱BC上，且MC=2MB，求点C到平面POM的距离．1.如图,四棱锥P-ABCD的底面是边长为1的正方形﹐PA⊥.(1)求证:PA⊥平面ABCD;(2)求四棱锥P-ABCD的体积.2.（2017全国卷3节选）如图，四面体ABCD中，△ABC是正三角形，AD=CD．证明：AC⊥BD.3.如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是矩形，PA⊥平面,E,F分别是AD,PC的中点.求证:PC⊥平面BEF.4.（2018年全国2）如图，在三棱锥P﹣ABC中，AB=BC=2，PA=PB=PC=AC=4，O为AC的中点．证明：PO⊥平面ABC.=．ABC是底面5.（2020全国1）如图，D为圆锥的顶点，O是圆锥底面的圆心，AE为底面直径，AE AD的内接正三角形，P为DO上一点，PO=．证明：PA⊥平面PBC；【线面平行】1.（2019天津）如图,AE⊥平面ABCD,CF∥AE,AD∥BC,AD⊥ AB, AB=AD=1, AE= BC=2.求证:BF∥平面ADE；2.（2016山东节选）在如图所示的圆台中，AC是下底面圆O的直径，EF是上底面圆O'的直径，FB是圆台的一条母线.已知G,H分别为EC，FB的中点。
线面角二面角线线角的公式
线面角二面角线线角的公式线面角、二面角和线线角是在几何学中常见的概念，它们有各自的计算公式。
下面将分别介绍这三个角的定义和计算方法。
1.线面角：线面角是由一条线与一个平面相交所形成的角。
设平面上有一条直线L，平面上有一点A和直线上的一点B，在平面上从点A引一条垂线，与直线L相交，就形成了一个线面角。
线面角的度量是直线L的角度与平面的夹角。
线面角的计算公式如下：线面角=直线L与平面的夹角2.二面角：二面角是由两个平面相交所形成的角。
设有一个平面P1和一个不与P1平行的平面P2，两个平面相交于一条直线L。
通过P1和P2的交线L 可以确定两个交点A和B。
二面角的计算公式如下：二面角=（直线L在P1中所成的角）+（直线L在P2中所成的角）值得注意的是，二面角没有固定的度量单位，它的度量取决于直线L 在两个平面上的角度度量单位。
3.线线角：线线角是由两条直线相交所形成的角。
设有两条直线L1和L2，它们相交于一点O。
通过O可以确定L1上的一点A和L2上的一点B。
线线角的计算公式如下：线线角=∠AOB其中，∠AOB表示点A、O和B所形成的角。
总结：线面角、二面角和线线角是几何学中常见的角度概念。
线面角由一条直线与一个平面相交所形成，计算公式为线面角=直线L与平面的夹角。
二面角由两个平面相交所形成，计算公式为二面角=（直线L在P1中所成的角）+（直线L在P2中所成的角）。
线线角由两条直线相交所形成，计算公式为线线角=∠AOB。
这些角度概念在几何学的应用中起着重要的作用。
线面角的计算公式
线面角的计算公式线面角在数学和几何中是一个非常重要的概念。
它与平面和空间图形的研究有着密切的关系，同时也在日常生活中具有很大的应用。
在本文中，我们将介绍线面角的定义、计算公式以及如何应用这些公式。
1. 线面角的定义首先，我们需要了解什么是线面角。
线面角是由一条线段与一个平面形成的夹角。
当我们将线段平移到平面上时，它将会成为一个角，这个角就是线面角。
线面角有两个端点，一个位于线段所在的点，另一个位于线段与平面相切的点。
线面角是一种度量角度大小的方法。
通常用弧度或度数来表示。
弧度是一个圆心角所对的角度，它的单位是弧长与半径的比值。
度数是每个角度有360个度的计量方法。
2. 线面角的计算公式线面角的计算公式可以根据情况有所不同。
下面列出一些常用的公式以供参考。
（1）线面角的弧度表示如果用弧度表示线面角，则公式为：线面角（弧度）= 弧长 / 半径例如，一条长4米的线段与一个半径为2米的球体相交。
则线面角的弧度表示为：线面角（弧度）= 4 / 2 = 2（2）线面角的度数表示如果用度数表示线面角，则公式为：线面角（度数）= 弧度/ π × 180°例如，如果线面角的弧度表示为2，则线面角的度数表示为：线面角（度数）= 2 / π × 180° ≈ 114.59°（3）线面角的余弦值线面角的余弦值可以用来计算两个线面角之间的夹角。
公式如下：cos θ = a · b / |a| × |b|其中，a 和 b 分别代表两个向量，|a| 和 |b| 分别代表它们的模长。
θ 代表两向量之间的夹角。
例如，如果有两条线段 a 和 b，它们的向量分别为a = (1,2,3)b = (4,5,6)则它们之间的线面角的余弦值为：cos θ = (1 · 4 + 2 · 5 + 3 · 6) / √(1² + 2² + 3²) × √(4² + 5² + 6²) ≈ 0.974（4）线面角的正弦值线面角的正弦值可以用来计算线面角所在平面与另一平面之间的夹角。
线面角的求法
03
线面角的应用
平面几何中的应用
01
直线和平面的交点
02
三角形的高线
通过线面角，可以确定一条直线和一 个平面的交点位置。
在三角形中，可以使用线面角确定高 线的位置，从而求得三角形的面积。
03
圆和直线的位置关系
通过线面角，可以确定一条直线和一 个圆的位置关系。
空间几何中的应用
确定空间中点的位置
通过线面角，可以确定一个点在 三个平面上的位置。源自空间几何体的表面积 和体积
通过线面角，可以确定一个几何 体的表面积和体积。
异面直线的距离
通过线面角，可以确定两条异面 直线之间的距离。
物理学中的应用
弹性碰撞
在弹性碰撞中，可以通过线面 角确定入射和反射的角度。
光的反射和折射
在光学中，可以通过线面角确定 光的反射和折射角度。
波的传播
在波的传播过程中，可以通过线面 角确定波的方向。
利用圆的性质
在圆中，利用圆的性质可以求出圆的半径和 圆心坐标等。
利用向量求解的技巧
01
02
03
向量的数量积
利用向量的数量积可以求 出两个向量的夹角，进而 求出线面角。
向量的向量积
利用向量的向量积可以求 出两个向量的外积，进而 求出线面角。
向量的模长
利用向量的模长可以求出 线段或平面的长度等。
06
计算点的坐标
根据题目所给条件，计算出线 段或平面上的点的坐标。
计算向量
利用向量的坐标运算性质，计 算出线段或平面上的向量的坐
标。
利用几何定理求解的技巧
利用勾股定理
在直角三角形中，利用勾股定理可以求出线 段或平面上的点到原点的距离。
掌握线面角的定义
小结
定义法(解三角形) 解三角形) 需作( 线面角 需作(找)出射影 的求法 最小角定理(找三个角) 找三个角) 向量法 无需射影,但需恰当建系 无需射影,
平面的垂线, 射影的作 作(找)平面的垂线,确定垂足位置 (找)法: 最小角定理的推论
{
在棱长为1的正方体 在棱长为 的正方体ABCD-A1B1C1D1中 的正方体 (1)求A1B和面 1ADD1所成的角 求 和面A 和面
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掌握线面角的定义 重点: 重点:掌握线面角的求法 关键:作(找)出射影从而找出线面角 关键:
线面角的定义
平面的斜线和它在平面内的射影所成的角, 平面的斜线和它在平面内的射影所成的角, 叫做斜线和平面所成的角 它是这条斜线与这个平面内任一条直线所 成的角中最小的角
cosθ = cosθ1 cosθ2
O
A
θ1 θ面 的一条斜线, 为斜足 为斜足, 已知 是平面 的一条斜线 B为斜足 AO⊥ , O为垂足 BC为 内一条直线 为垂足, ⊥ 为垂足 为 内一条直线, 求斜线AB与平 ∠ABC=600, ∠OBC=450, 求斜线 与平 面 所成的角
D1 A1 F C1
B1
D E A B
C
如图所示,四棱锥 底面ABCD 如图所示 四棱锥P-ABCD中,底面 四棱锥 中 底面 是矩形, 是矩形 PD⊥底面 ⊥底面ABCD, AD=PD, E, F 分别是CD, PB的中点 的中点, 分别是 的中点 (1)求证 求证:EF⊥平面 求证 ⊥平面PAB (2)设AB= 2 BC,求AC与平面 与平面AEF所成角 设 求 与平面 所成角 z 的大小 P
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D A B
C
在棱长为1的正方体 在棱长为 的正方体ABCD-A1B1C1D1中 的正方体 (2)求BD1和面 1ADD1所成的角 求 和面A
D1 A1 B1 C1
D A B
C
在棱长为1的正方体 在棱长为 的正方体ABCD-A1B1C1D1中 的正方体 (3)求A1B1和平面 1ECF所成的角 求 和平面A 所成的角
O
A
θ1 θ2 θ
C
B
α
已知AB是平面 的一条斜线, 为斜足 为斜足, 已知 是平面 的一条斜线 B为斜足 AO⊥ , O为垂足 BC为 内一条直线 为垂足, ⊥ 为垂足 为 内一条直线, 求斜线AB与平 ∠ABC=600, ∠OBC=450, 求斜线 与平 面 所成的角
α α
α
α
A
α
B C
O
一个重要的推论
A E B M O C F D
小结
定义法(解三角形) 解三角形) 需作( 线面角 需作(找)出射影 的求法 最小角定理(找三个角) 找三个角) 向量法 无需射影,但需恰当建系 无需射影,
平面的垂线, 射影的作 作(找)平面的论
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在棱长为1的正方体 在棱长为 的正方体ABCD-A1B1C1D1中 的正方体 (1)求A1B和面 1ADD1所成的角 求 和面A 和面
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如图所示,四棱锥 底面ABCD 如图所示 四棱锥P-ABCD中,底面 四棱锥 中 底面 是矩形, 是矩形 PD⊥底面 ⊥底面ABCD, AD=PD, E, F 分别是CD, PB的中点 的中点, 分别是 的中点 (1)求证 求证:EF⊥平面 求证 ⊥平面PAB (2)设AB= 2 BC,求AC与平面 与平面AEF所成角 设 求 与平面 所成角 z 的大小 P
D1 A1 E B1 C1
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在棱长为1的正方体 在棱长为 的正方体ABCD-A1B1C1D1中 的正方体 (4)求A1B和平面 1B1CD所成的角 求 和平面A 和平面 所成的角
D1 A1 B1 E D A B C C1
在边长为1的正方体 在边长为 的正方体ABCD-A1B1C1D1中, 的正方体 1 E,F分别是 和C1D1上的点 分别是BC和 上的点,BE=C1F= 3 , 分别是 与平面A 求EF与平面 1BD所成角的余弦值 与平面 所成角的余弦值
AB, AC α, AD α的 线, 是 斜 若 ∠DAC= ∠DAB,
则 AD 在 α内的射影平分∠BAC 内的射影平分∠
D C
α
A B
E
在正四面体ABCD中,E为棱 的中点 中 为棱 为棱AD的中点 在正四面体 (1)求AD与平面 求 与平面 与平面BCD所成的角 所成的角 (2)求CE与平面 求 与平面 与平面BCD所成的角 所成的角
M C F E D B x A y
掌握线面角的定义 重点: 重点:掌握线面角的求法 关键:作(找)出射影从而找出线面角 关键:
线面角的定义
平面的斜线和它在平面内的射影所成的角, 平面的斜线和它在平面内的射影所成的角, 叫做斜线和平面所成的角 它是这条斜线与这个平面内任一条直线所 成的角中最小的角
cosθ = cosθ1 cosθ2