高三数学课件-空间角(自 推荐
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高中数学 3.2.3空间向量与空间角课件 新人教A版选修2-1
的中点,求直线 AM 与 CN 所成的角的余弦值.
解析:方法一 ∵A→M=A→A1+A→1M,C→N=C→B+B→N,
栏
∴A→M·C→N=(A→A1+A→1M)·(C→B+B→N)=A→A1·B→N=21.
目 链
|A→M|= (A→A1+A→1M )2= |A→A1|2+|A→1M|2=
接
1+14= 25.同理,|C→N|= 25.设直线 AM 与 CN 所成的角为 α.
则
cos
α=|AA→→MM|··C|→C→NN|=
1 2
25×
5=25. 2
栏 目
链
∴直线 AM 与 CN 所成的角的余弦值为52.
接
规律方法:用向量法求两条异面直线所成的角是通过两条直线的方向
向量的夹角来求解的,而两条异面直线所成角 θ 的取值范围是 0,π2 ,两向量的夹角 α 的取值范围是[0,π],所以 cos θ=|cos α
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7
►变式训练
1.如图所示,在三棱柱ABCA1B1C1中,AA1⊥底面
ABC,AB=BC=AA1,∠ABC=90°,点E,F分别
是棱AB,BB1的中点,则直线EF和BC1所成角的大小
是__________.
栏
目
链
接
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8
.解析:分别以 BA,BC,BB1 为 x,y,z 轴,建立空间直角坐标系, 如图所示.
ABC 内的射影为△ABC 的中心,则 AB1 与底面 ABC 所成角的正弦值
等于( )
栏
1
2
目
A.3
B. 3
链
接
3
2
C. 3
D.3
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第7章 第7节 空间角(共16张PPT)
利用向量计算二面角大小的常用方法 (1)找法向量法:分二面角的大小,但要注意结合实际图形判断所求角是锐 (钝)二面角. (2)找与棱垂直的方向向量法:分别在二面角的两个半平面内找到与棱垂直且以 垂足为起点的两个向量,则这两个向量的夹角的大小就是二面角的大小.
师生 共研
(2018·全国卷Ⅰ)如图,四边形 ABCD 为正方形,E,F 分别为 AD,BC 的 中点,以 DF 为折痕把△DFC 折起,使点 C 到达点 P 的位置,且 PF⊥BF.
(1)证明:平面 PEF⊥平面 ABFD; (2)求 DP 与平面 ABFD 所成角的正弦值.
利用向量求线面角的方法 (1)分别求出斜线和它在平面内的射影直线的方向向量,转化为求两个方向向量 的夹角(或其补角). (2)通过平面的法向量来求,即求出斜线的方向向量与平面的法向量所夹的锐 角,取其余角就是斜线和平面所成的角.
[训练] 如图,长方体 ABCD -A1B1C1D1 中,AB=16,BC=10,AA1=8,点 E, F 分别在 A1B1,D1C1 上,A1E=D1F=4.过点 E,F 的平面 α 与此长方体的底面相交, 交线围成一个正方形.
(1)在图中画出这个正方形(不必说明画法和理由); (2)求直线 AF 与平面 α 所成角的正弦值.
解 (1)交线围成的正方形 EHGF 如图: (2)作 EM⊥AB,垂足为 M,则 AM=A1E=4,EM=AA1=8. 因为四边形 EHGF 为正方形,所以 EH=EF=BC=10. 于是 MH= EH2-EM2=6,所以 AH=10.以 D 为坐标原点,D→A的方向为 x 轴正方向,建立如图所示的空间直角坐标系 D -xyz, 则 A(10,0,0),H(10,10,0),E(10,4,8),F(0,4,8), F→E=(10,0,0),H→E=(0,-6,8).
高考数学总复习 9.4空间的角课件 人教版
【题后总结】求直线与平面所成角的常用方法:
(1)定义法:关键是找斜线在平面内的射影,找射影的关 键是找出过斜足外的点与此平面垂直的直线(或平面). (2)最小角定理:cos θ=cos θ1·cos θ2(如图). (3)向量法:注意向量夹角与线面角的关系.
【活学活用】1.(2012湖北七市联考)如图,在五棱锥 PABCDE中,PA⊥平面ABCDE,AB∥CD,AC∥DE,AE ∥BC,∠ABC=45° ,AB= 腰三角形. 2 ,BC=2AE=2,△PAB是等
(2)建立空间直角坐标系 O-xyz,如图, 则 O(0,0,0),A(0,0,2 3),C(2,0,0), D(0,1, 3), → =(0,0,2 3),CD → =(-2,1, 3), ∴OA → → OA· CD → → ∴cos〈OA,CD〉= → → |OA||CD| 6 6 15 → → = = 4 ,tan〈OA,CD〉= 3 2 3· 2 2
1.了解二面角的概念, 二面角的概念;二 二面角的平面角 二面角 面角的平面角及范 2.掌握求二面角的平面 围,求解与计算 角的方法
以棱柱、棱锥、 长方体、正方体 等为载体求二面 角的平面角
一、异面直线所成的角 设a、b是异面直线,过空间任一点O分别作两异面直线 的平行线a′、b′,则a′、b′所成的不大于直角的角叫 π 做两条异面直线a、b所成的角.其取值范围为 (0,2] .
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.
2.斜线和平面所成的角 斜线和它在平面内的射影所成的锐角,叫斜线和平面所
成的角.
直线与平面所成的角分三种情况: (1) 平面的一条斜线与它在这个平面内的射影所成的锐 角,叫做这条直线与这个平面所成的角; (2)一条直线垂直于平面,我们说它们所成的角是直角; (3)一条直线与平面平行或在平面内,我们说它们所成的 角是0°的角.
数学:《空间角》课件(人教a版必修二)
A B D C
M
H
cos S DBC S ABC
用这个关系式求可锐二面角的平面角。
例3、将一副三角板拼接,公共边为BC,且两个三角板 0 所在平面互相垂直,若∠BAC= ∠CBD=90 , 0 ∠BCD=60 , AB=AC,求二面角A-CD-B的大小.
分析1:过A作BC 的垂线,怎 样作出二面角的平面角? 分析2:过A作 AD的垂线,又 怎样作出二面角的平面角?C 分析3:公式法
另外,当异面直线垂直时,应用线面垂直的定义或 三垂线定理(或逆定理)判定所成的角为90º ,也是 不可忽视的办法。
热身:在棱长为 a正方体 AC1中,E、F分别 是棱A1 B1、B1C1的中点。求
D
1、直线AD与EF所成角的大小
45 60
0
A
B
D1
C
2、直线B1C与EF所成角的大小
正三棱锥得一个侧面面积与底面面积之比为2:3,则该
三棱锥得侧面与底面所成得二面角为 训练5.
3
正四棱锥相邻两个侧面所成得二面角一定是
A.锐角 B.直角 C.钝角 D.以上都不是
训练6。
设△ABC与△DBC所在的平面互相垂直.且 0 AB=BC=BD,∠ABC=∠DBC=120 ,求
1.直线AD与平面BCD所成角的大小 2.直线AD与BC所成角的大小 3.二面角A-BD-C的大小
AE BG EB GC
E α B β G C F D
BG DF GC FC
GF//BD 而AC⊥BD
2ຫໍສະໝຸດ 训练1.空间四边形ABCD中,AD=BC=2,E,F为AB,CD得中 点,EF=
A.
3
,则AD,BC所成得角为
M
H
cos S DBC S ABC
用这个关系式求可锐二面角的平面角。
例3、将一副三角板拼接,公共边为BC,且两个三角板 0 所在平面互相垂直,若∠BAC= ∠CBD=90 , 0 ∠BCD=60 , AB=AC,求二面角A-CD-B的大小.
分析1:过A作BC 的垂线,怎 样作出二面角的平面角? 分析2:过A作 AD的垂线,又 怎样作出二面角的平面角?C 分析3:公式法
另外,当异面直线垂直时,应用线面垂直的定义或 三垂线定理(或逆定理)判定所成的角为90º ,也是 不可忽视的办法。
热身:在棱长为 a正方体 AC1中,E、F分别 是棱A1 B1、B1C1的中点。求
D
1、直线AD与EF所成角的大小
45 60
0
A
B
D1
C
2、直线B1C与EF所成角的大小
正三棱锥得一个侧面面积与底面面积之比为2:3,则该
三棱锥得侧面与底面所成得二面角为 训练5.
3
正四棱锥相邻两个侧面所成得二面角一定是
A.锐角 B.直角 C.钝角 D.以上都不是
训练6。
设△ABC与△DBC所在的平面互相垂直.且 0 AB=BC=BD,∠ABC=∠DBC=120 ,求
1.直线AD与平面BCD所成角的大小 2.直线AD与BC所成角的大小 3.二面角A-BD-C的大小
AE BG EB GC
E α B β G C F D
BG DF GC FC
GF//BD 而AC⊥BD
2ຫໍສະໝຸດ 训练1.空间四边形ABCD中,AD=BC=2,E,F为AB,CD得中 点,EF=
A.
3
,则AD,BC所成得角为
高中数学《空间角的计算》江苏课件(苏教版选修)
解决角度和距离问题
通过空间角的计算,可以解决关于角度和距离的几何问题,例如求 两直线之间的夹角、点到直线的距离等。
利用空间角解决向量问题
向量的数量积和向量积计算
01
利用空间角的信息,可以计算向量的数量积和向量积,从而解
决向量问题。
向量的混合积计算
02
通过空间角的计算,可以计算向量的混合积,从而解决与向量
关注实际应用案例
计划关注实际应用案例,了解空间角在解决实际问题中的应用,提高自己的实践能力和应 用能力。
THANKS
[ 感谢观看 ]
坐标表示
利用坐标表示空间中的点、向量 和方向,将空间角问题转化为坐
标运算问题。
坐标运算
利用坐标运算规则,计算出空间 角的大小。
空间角计算中的注意事项
1 2 3
单位选择 在计算空间角时,需要注意角度的单位选择,常 用的单位有度(°)和弧度(rad)。
方向性 空间角具有方向性,需要注意角度的方向,可以 通过设定参考方向来确定角度的方向。
近似值 在计算空间角时,可能得到近似值,需要注意近 似值的精度和误差范围。
CHAPTER 03
空间角在解题中的应用
利用空间角解决几何问题
确定点、线、面的位置关系
通过观察空间角的大小和方向,可以确定点、线、面的相对位置 关系,从而解决几何问题。
计算面积和体积
利用空间角的信息,可以计算多面体、旋转体等几何体的面积和体 积。
空间角的分类
01
02
03
线线角
两条直线在第三条直线的 两侧无限延伸后所形成的 角。
线面角
一条直线与一个平面在第 三条直线的两侧无限延伸 后所形成的角。
面面角
两个平面在第三条直线的 两侧无限延伸后所形成的 角。
通过空间角的计算,可以解决关于角度和距离的几何问题,例如求 两直线之间的夹角、点到直线的距离等。
利用空间角解决向量问题
向量的数量积和向量积计算
01
利用空间角的信息,可以计算向量的数量积和向量积,从而解
决向量问题。
向量的混合积计算
02
通过空间角的计算,可以计算向量的混合积,从而解决与向量
关注实际应用案例
计划关注实际应用案例,了解空间角在解决实际问题中的应用,提高自己的实践能力和应 用能力。
THANKS
[ 感谢观看 ]
坐标表示
利用坐标表示空间中的点、向量 和方向,将空间角问题转化为坐
标运算问题。
坐标运算
利用坐标运算规则,计算出空间 角的大小。
空间角计算中的注意事项
1 2 3
单位选择 在计算空间角时,需要注意角度的单位选择,常 用的单位有度(°)和弧度(rad)。
方向性 空间角具有方向性,需要注意角度的方向,可以 通过设定参考方向来确定角度的方向。
近似值 在计算空间角时,可能得到近似值,需要注意近 似值的精度和误差范围。
CHAPTER 03
空间角在解题中的应用
利用空间角解决几何问题
确定点、线、面的位置关系
通过观察空间角的大小和方向,可以确定点、线、面的相对位置 关系,从而解决几何问题。
计算面积和体积
利用空间角的信息,可以计算多面体、旋转体等几何体的面积和体 积。
空间角的分类
01
02
03
线线角
两条直线在第三条直线的 两侧无限延伸后所形成的 角。
线面角
一条直线与一个平面在第 三条直线的两侧无限延伸 后所形成的角。
面面角
两个平面在第三条直线的 两侧无限延伸后所形成的 角。
高考数学一轮复习第六讲空间角课件人教
③如图(3),在棱a上任取一点O,过O点作平面γ⊥a,
设平面γ分别与α、β相交于OA、OB,则∠AOB为所求
能正确地作出二面角的平面角的是
()
A.①②③ B.只有② C.①和③ D.②和③
解析:①正确,这是用定义法作二面角的平面角;
②错误,这是用三垂线定理或逆定理作二面角的平面
角的重要方法,但要注意,上述作法,只对二面角小于
●回归教材
1.(2009·湖北黄冈一模)设直线与平面所成角的大小
范围为集合P,二面角的平面角大小范围为集合Q,异面
直线所成角的大小范围为集合R,则P、Q、R的关系为
()
A.R=P⊆Q
B.R⊆P⊆Q
C.P⊆R⊆Q
D.R⊆P=Q
解析:因为P=[0, ],Q=[0,π],R=(0, ],所以
R⊆P⊆Q.故选B.
●基础知识 一、空间角 空间中的角包括两条异面直线所成的角、直线与平面 所成的角、二面角等.这些角都是通过两条射线所成的角 来定义的,因而这些角都可以看成是角的概念在空间的拓 广,三种角的计算方法,都是转化为平面内线与线所成的 角来计算的.确切地说,是“化归”到一个三角形中,通 过解三角形求其大小.由于引入了空间向量,三种角的计 算除以上方法外,还可考虑采用向量方法进行处理.
答案:B
2.如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,异面直线
BC1和B1D1所成的角为
()
A.30°
B.45°
C.60°
D.90°
解析:连接AD1、AB1, ∵AB綊A1B1綊C1D1, ∴四边形ABC1D1为平行四边形, ∴AD1∥BC1,∴∠AD1B1就是BC1和B1D1所成的角或 其补角.
③垂面法:过二面角的棱上一点作平面与棱垂直,分 别与两个面的交线,构成二面角的平面角.
高中数学《空间角的求法》课件1 北师大版必修2
则有 D(0, 3, 0) , E(3, 0, 0) C1(4, 3, 2) , C(4, 3, 0) ,
∴ DE (3, 3, 0) , EC1 (1, 3, 2)
设平面 C1DE 的一个法向量 n ( x, y, z) ,
则
n n
DE EC1
3x 3y 0 x 3y 2z
0
设直线 CE 与平面 C1DE 所成的角为 ,
则 sin cos n, EC1 = n EC =
n EC
4 2 15 6 10 15
∴直线 CE 与平面 C1DE
所成 的角的正弦值为
2 15 15
.
第五页,共9页。
练习 2(全品 P95例3) 如图,直三棱柱 ABC ─A1B1C1 中,
a
lb
(1) cos cos n1 , n2
关键是求法向量,
另外还要注意角 的范围.
(2) a, b
其中 a, b 如图所示.
第二页,共9页。
练习 1(全品 P94 例 3)如图,在长方体 ABCD─A1B1C1D1 中,
已知 AB 4, AD 3, AA1 2, E 分别是线段 AB 、BC 上的
高中数学《空间角的求法》课件1 北师大 版必修2
2023/5/16
生产计划部
第一页,共9页。
第 46 讲空间角的求法(下)
空间角的计算:
三、二面角 ─ l ─ :0,
n 2 几何法: (利用垂线)作→证→求(三角形的计算)
P
n 1 利用垂线来作二面角,通常是“作一证一”的思路.
A
lO
向量法:
CC1 CB CA 2 , AC CB ,
A1
D 、E 分别是棱 C1C 、B1C1 的中点.
∴ DE (3, 3, 0) , EC1 (1, 3, 2)
设平面 C1DE 的一个法向量 n ( x, y, z) ,
则
n n
DE EC1
3x 3y 0 x 3y 2z
0
设直线 CE 与平面 C1DE 所成的角为 ,
则 sin cos n, EC1 = n EC =
n EC
4 2 15 6 10 15
∴直线 CE 与平面 C1DE
所成 的角的正弦值为
2 15 15
.
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练习 2(全品 P95例3) 如图,直三棱柱 ABC ─A1B1C1 中,
a
lb
(1) cos cos n1 , n2
关键是求法向量,
另外还要注意角 的范围.
(2) a, b
其中 a, b 如图所示.
第二页,共9页。
练习 1(全品 P94 例 3)如图,在长方体 ABCD─A1B1C1D1 中,
已知 AB 4, AD 3, AA1 2, E 分别是线段 AB 、BC 上的
高中数学《空间角的求法》课件1 北师大 版必修2
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第 46 讲空间角的求法(下)
空间角的计算:
三、二面角 ─ l ─ :0,
n 2 几何法: (利用垂线)作→证→求(三角形的计算)
P
n 1 利用垂线来作二面角,通常是“作一证一”的思路.
A
lO
向量法:
CC1 CB CA 2 , AC CB ,
A1
D 、E 分别是棱 C1C 、B1C1 的中点.
高三数学空间角(中学课件201911)
【点击双基】
1.如果平面的一条斜线长是它在这个平面上射影长
的3倍,那么这条斜线与平面所成角的余弦值
为……………………………..( A )
1
A.
B. 2 3 C.
2
3
3
2
2
D.
3
2.平面α的斜线与α所成的角为30°,则此斜线和α内所有 不过斜足的直线所成的角的最大值
为………………………………..( C )
【典例剖析】 二、直线和平面所成的角
例2如图,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,底面是等腰直 角三角形,∠ACB=900,侧棱AA1=2,D,E分别是 CC1与A1B的中点,点E在平面ABD上的射影是 ⊿ABD的重心G。求A1B与平z 面ABD所成角的大小。
9.8空间角
【教学目标】
掌握二面角及其平面角的概念,能 灵活作出二面角的平面角,并能求 出大小
【知识梳理】
空间角,能比较集中反映空间想象能力的要 求,历来为高考命题者垂青,几乎年年必考。 空间角是异面直线所成的角、直线与平面所 成的角及二面角总称。其取值范围分别是: 0° ≤90°、0°≤ ≤90°、0° ≤180°.空间角的计算思想主要是转化:即 把空间角转化为平面角,把角的计算转化到 三角形边角关系或是转化为空间向量的坐标 运算来解。空间角的求法一般是:一找、二 证、三求解,手段上可采用:几何法和向量 法.的是 30°【点击双基】
5.PA,PB,PC是从P点引出的三条射线,他
们之间每两条的夹角都是60°,则直线
PC与平面PAB所成的角的余弦值
为
3
.
3
【典例剖析】 一、异面直线所成的角
例1(04高考广东18(2))如右下图,在长方体 ABCD-A1B1C1D1中,已知AB=4,AD=3,AA1=2。 E、F分别是线段AB、BC上的点,且EB=BF=1。求 直线EC1与FD1所成的角的余弦值。
空间角及其计算ppt课件
半平面(α 和 β)叫作二面角的 面 .
二面角的平面角:在二面角的棱 AB 上任取一点 O,过 O
分别在二面角的两个面α,β 内作与棱垂直 的射线 OA,OB,我们把 ∠AOB 叫作
二面角 α-l-β 的平面角,用它来度量二面角
的大小.
二面角 θ 的取值范围为 θ∈ [0°,180°] .
平面角是直角的二面角叫作 直二面角
2×2×1×cos 60°=3,所以 BD= 3,所以 B1D1= 3.
又 AB1 与 AD1 所成的角即为 AB1 与 BC1 所成的角 θ ,
所以
cos
θ=AB221×+AABD1×12-ABD11D21=2×5+25-×3
= 2
10 5.
答案:C
严格执行突发事件上报制度、校外活 动报批 制度等 相关规 章制度 。做到 及时发 现、制 止、汇 报并处 理各类 违纪行 为或突 发事件 。
因此,BC⊥PC,
在 Rt△PCB 中,PB= PC2+BC2= 13,
在
Rt△PEB
中,sin∠PBE=PPEB=
39 13 .
所以直线
PB
与平面
ABCD
所成的角的正弦值为
39 13 .
严格执行突发事件上报制度、校外活 动报批 制度等 相关规 章制度 。做到 及时发 现、制 止、汇 报并处 理各类 违纪行 为或突 发事件 。
【变式探究】
1.(2017·新课标卷Ⅱ)已知直三棱柱 ABC-A1B1C1 中, ∠ABC=120°,AB=2,BC=CC1=1,则异面直线 AB1 与 BC1 所成角的余弦值为( )
C.120°
D.60°或 120°
解:∠FEG 为两异面直线 AD 与 BC 所成的角或其补角.
二面角的平面角:在二面角的棱 AB 上任取一点 O,过 O
分别在二面角的两个面α,β 内作与棱垂直 的射线 OA,OB,我们把 ∠AOB 叫作
二面角 α-l-β 的平面角,用它来度量二面角
的大小.
二面角 θ 的取值范围为 θ∈ [0°,180°] .
平面角是直角的二面角叫作 直二面角
2×2×1×cos 60°=3,所以 BD= 3,所以 B1D1= 3.
又 AB1 与 AD1 所成的角即为 AB1 与 BC1 所成的角 θ ,
所以
cos
θ=AB221×+AABD1×12-ABD11D21=2×5+25-×3
= 2
10 5.
答案:C
严格执行突发事件上报制度、校外活 动报批 制度等 相关规 章制度 。做到 及时发 现、制 止、汇 报并处 理各类 违纪行 为或突 发事件 。
因此,BC⊥PC,
在 Rt△PCB 中,PB= PC2+BC2= 13,
在
Rt△PEB
中,sin∠PBE=PPEB=
39 13 .
所以直线
PB
与平面
ABCD
所成的角的正弦值为
39 13 .
严格执行突发事件上报制度、校外活 动报批 制度等 相关规 章制度 。做到 及时发 现、制 止、汇 报并处 理各类 违纪行 为或突 发事件 。
【变式探究】
1.(2017·新课标卷Ⅱ)已知直三棱柱 ABC-A1B1C1 中, ∠ABC=120°,AB=2,BC=CC1=1,则异面直线 AB1 与 BC1 所成角的余弦值为( )
C.120°
D.60°或 120°
解:∠FEG 为两异面直线 AD 与 BC 所成的角或其补角.
高中数学《空间角的计算》江苏课件(苏教版选修)
的关系。
工程学
在工程学中,空间角常用于描述机 械零件的形状和位置,以及进行相 关的计算和分析。
物理学
在物理学中,空间角常用于描述物 体的运动状态和相互作用,如力学 、电磁学等领域。
02 空间角的计算方 法
几何法
几何法是利用空间几何图形的性 质和定理来计算空间角的方法。
通过观察和构造空间几何图形, 利用三角形的边角关系、平行线 性质等几何知识,可以计算出空
坐标法
坐标法是通过建立空间直角坐标系, 将空间角转化为坐标系中的角度,利 用三角函数的性质来计算空间角的方 法。
坐标法需要掌握三角函数的基本性质 和运算法则,对于数学运算的要求较 高。
通过设定点的坐标和向量的坐标,利 用三角函数公式计算出空间角的大小 。
03 空间角的应用实 例
建筑学中的应用
建筑设计中的角度计算
高中数学《空间角的计算》 江苏课件(苏教版选修)
目 录
• 空间角的基本概念 • 空间角的计算方法 • 空间角的应用实例 • 空间角的综合练习 • 空间角的常见误区与纠正方法 • 总结与展望
01 空间角的基本概 念
定义与性质
定义
空间角是指空间中两条射线或线 段在第三条直线的两侧无限延伸 后所形成的角。
整航天器的旋转角度时,需要考虑太阳、地球和其他天体的相对位置和角度关系。
04 空间角的综合练 习
基础练习题
01
02
03
04
总结词:巩固基础
基础练习题1:求两条异面直 线所成的角
基础练习题2:求直线与平面 所成的角
基础练习题3:求平面与平面 所成的角
提高练习题
01
02
03
04
总结词:提升解题能力
工程学
在工程学中,空间角常用于描述机 械零件的形状和位置,以及进行相 关的计算和分析。
物理学
在物理学中,空间角常用于描述物 体的运动状态和相互作用,如力学 、电磁学等领域。
02 空间角的计算方 法
几何法
几何法是利用空间几何图形的性 质和定理来计算空间角的方法。
通过观察和构造空间几何图形, 利用三角形的边角关系、平行线 性质等几何知识,可以计算出空
坐标法
坐标法是通过建立空间直角坐标系, 将空间角转化为坐标系中的角度,利 用三角函数的性质来计算空间角的方 法。
坐标法需要掌握三角函数的基本性质 和运算法则,对于数学运算的要求较 高。
通过设定点的坐标和向量的坐标,利 用三角函数公式计算出空间角的大小 。
03 空间角的应用实 例
建筑学中的应用
建筑设计中的角度计算
高中数学《空间角的计算》 江苏课件(苏教版选修)
目 录
• 空间角的基本概念 • 空间角的计算方法 • 空间角的应用实例 • 空间角的综合练习 • 空间角的常见误区与纠正方法 • 总结与展望
01 空间角的基本概 念
定义与性质
定义
空间角是指空间中两条射线或线 段在第三条直线的两侧无限延伸 后所形成的角。
整航天器的旋转角度时,需要考虑太阳、地球和其他天体的相对位置和角度关系。
04 空间角的综合练 习
基础练习题
01
02
03
04
总结词:巩固基础
基础练习题1:求两条异面直 线所成的角
基础练习题2:求直线与平面 所成的角
基础练习题3:求平面与平面 所成的角
提高练习题
01
02
03
04
总结词:提升解题能力
高考数学复习 第九章 第六节空间角精品课件
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高三数学复习课件:7.6空间角(共20张PPT)
VS
题组一 判断正误⇔概念辨析
1.判断下列结论的正误(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)两直线的方向向量所成的角就是两条直线所成的角.( ) (2)直线的方向向量和平面的法向量所成的角就是直线与平面所成的角.( ) (3)两个平面的法向量所成的角是这两个平面所成的角.( ) (4)两异面直线夹角的范围是0,π2,直线与平面所成角的范围是0,π2,二面角 的范围是[0,π].( )
考点三 利用向量求二面角
师生 共研
(2017·山东卷)如图,几何体是圆柱的一部分,它是由矩形 ABCD(及其内 部)以 AB 边所在直线为旋转轴旋转 120°得到的,G 是D︵F 的中点.
(1)设 P 是C︵E 上的一点,且 AP⊥BE,求∠CBP 的大小; (2)当 AB=3,AD=2 时,求二面角 E-AG-C 的大小.
(1)证明:平面 PEF⊥平面 ABFD; (2)求 DP 与平面 ABFD 所成角的正弦值.
利用向量求线面角的方法 (1)分别求出斜线和它在平面内的射影直线的方向向量,转化为求两个方向向量 的夹角(或其补角). (2)通过平面的法向量来求,即求出斜线的方向向量与平面的法向量所夹的锐 角,取其余角就是斜线和平面所成的角.
[训练] (2017·全国卷Ⅰ,节选)如图,在四棱锥 P-ABCD 中,AB∥CD,且∠BAP =∠CDP=90°.
若 PA=PD=AB=DC,∠APD=90°,求二面角 A-PB-C 的余弦值.
核心素养系列 (四十)逻辑推理——利用向量求解空间角中的核心素养 利用直线的方向向量和平面的法向量求解空间角问题,特别是解决存在型 问题,更凸显了向量法的独特魅力. 这类问题的解决一般是先假设存在,通过 建立空间直角坐标系,将问题转化为向量问题来解决.
高三数学 《空间角(5班)》课件 新人教A版
3 (2)求三棱锥D-PAC的体积; 6 (3)求直线PC与平面ABCD所成角的正弦值.
D C
(1)求证:平面 PAD 平面PAB;
6 8
A
B
P
VDPAC VPDAC VP ABC VC PAB
由(1)知平面 DA 平面 PAB ,且AD//BC ∴ BC 平面PAB
1 ( 2) 1 2 2 (1) ( 2) 2 cos〈n, DB 〉= = . 32 3 3 2 则BD与平面CDE所成角的正弦值为 . 3
点评本例的求解策略说明,若方
便获知直线在平面内的射影,则可 用传统的构造法求直线与平面所成 的角;若找直线在平面内的射影较 难,则可用向量法求直线和平面所 成的角.
空间角
1.异面直线所成的角
(1) 定义:设 a 、 b 是异面直线,过 空间任一点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.
π (2)范围: 0, 2
(3)求法:①平移法; ② 向量法
设直线AB和CD所成的角为 ,则:
cos | cos AB, CD |
2.直线与平面所成的角
(1) 定义:平面的一条斜线和它在平 面上的射影所成的锐角,叫这条斜线 和这个平面所成的角
(2)若直线l ⊥平面α,则 l 与α所成角为直 角 若直线 l∥平面 α ,或直线 l 平面 α ,则 l 与α所成角为0°
又 CD =(2 2 ,- 2 ,2), CE =( 2 ,- 2 ,0), n· z=-x CD =2 2 x- 2 y+ 2 z=0 则 ,得 n· y=x. CE = 2 x- 2 y=0
高三数学课件:空间角
A
O
B
C
例2:如图,斜三棱柱ABC—A’B’C’的底面为一等腰
A’
直角三角形,直角边AB=AC=2cm,侧棱与底面成60º B’
C’
角,BC’AC,BC’=26cm,求BC’与底面所成的角。
解: ACAB,ACBC’, AC平面
x
ABC’,于是平面ABC’平面ABC,作C’O
O
A
x
α
α
α
lO
β
l β
l β
A
4.射影面积公式: 如图所示, AD平面
M,设AHD= 是二面角A-BC-D的平面角,
B
由 cos =AD/AH可得,ABC与它在过其底 边BC的平面M上的射影DBC以及两者所 M
H
C
D
成的二面角之间的关系:
cos = SDBC
S ABC
1. 平面α的斜线与α所成的角为30°,则此斜线和α内
2
x2 3
4
x2 = 2
2
6
解得,x =
15 (x = 2 26 舍去)
sin CBO = OC = BC
10 ,BC’与底面所成的角是 arcsin
4
10 . 4
为什么?
小结:
求空间角的一般步骤是:
(1)找出或作出有关的图形; (2)证明它符合定义; (3)计算。
三、二面角
1、定义:平面的一条斜线和它在平面上的射影所成的 锐角,叫这条斜线和这个平面所成的角
若直线l ⊥平面α,则 l 与α所成角为直角
若直线l∥平面α,或直线l在平面α内,则l与α所成角为0°
2、范围 [0°,90°]
3、求法
4、(最小角定理) 斜线和平面所成的角,是这条斜 线和平面内过斜足的直线所成的一切角中的最小的角.
O
B
C
例2:如图,斜三棱柱ABC—A’B’C’的底面为一等腰
A’
直角三角形,直角边AB=AC=2cm,侧棱与底面成60º B’
C’
角,BC’AC,BC’=26cm,求BC’与底面所成的角。
解: ACAB,ACBC’, AC平面
x
ABC’,于是平面ABC’平面ABC,作C’O
O
A
x
α
α
α
lO
β
l β
l β
A
4.射影面积公式: 如图所示, AD平面
M,设AHD= 是二面角A-BC-D的平面角,
B
由 cos =AD/AH可得,ABC与它在过其底 边BC的平面M上的射影DBC以及两者所 M
H
C
D
成的二面角之间的关系:
cos = SDBC
S ABC
1. 平面α的斜线与α所成的角为30°,则此斜线和α内
2
x2 3
4
x2 = 2
2
6
解得,x =
15 (x = 2 26 舍去)
sin CBO = OC = BC
10 ,BC’与底面所成的角是 arcsin
4
10 . 4
为什么?
小结:
求空间角的一般步骤是:
(1)找出或作出有关的图形; (2)证明它符合定义; (3)计算。
三、二面角
1、定义:平面的一条斜线和它在平面上的射影所成的 锐角,叫这条斜线和这个平面所成的角
若直线l ⊥平面α,则 l 与α所成角为直角
若直线l∥平面α,或直线l在平面α内,则l与α所成角为0°
2、范围 [0°,90°]
3、求法
4、(最小角定理) 斜线和平面所成的角,是这条斜 线和平面内过斜足的直线所成的一切角中的最小的角.
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A
(2)范围:[0,π ]
B
3.二面角的平面角的作法: (1)定义法 (2)作棱的垂面法 (3)三垂线定理法
α
α
α
lO
β
l β
l β
A
4.射影面积公式: 如图所示, AD平面
M,设AHD= 是二面角A-BC-D的平面角,
B
由 cos =AD/AH可得,ABC与它在过其底 边BC的平面M上的射影DBC以及两者所 M
空间角
江苏省南菁高级中学
一、异面直线所成的角Fra bibliotek1、定义 2、范围(0°,90°] 3、求法
例1:长方体ABCD-A1B1C1D1,AB=AA1=2 A1
cm, AD=1cm,求异面直线A1C1与BD1所
D1 O1
C1 B1
解: 如图,连B1成D的1与角A。1C1 交于O1,
M
取BB1的中点M,连O1M,则
A
O
B
C
例2:如图,斜三棱柱ABC—A’B’C’的底面为一等腰
A’
直角三角形,直角边AB=AC=2cm,侧棱与底面成60º B’
C’
角,BC’AC,BC’=26cm,求BC’与底面所成的角。
解: ACAB,ACBC’, AC平面
x
ABC’,于是平面ABC’平面ABC,作C’O 平面ABC,则点O在BA延长线上,
O
A
x
3
C’BO就是BC’ 与底面所成的角,连 OC,
B
C
C’CO是侧棱与底面所成的角为60º, 在 OBC’中 BC’=2 6(已知)
令C’O=x,则 CO = x , RtAOC中AO = CO2 AC2 = x2 4
3
3
在RtBOC中,2
2
x2 3
4
x2 = 2
2
6
解得,x =
15 (x = 2 26 舍去)
H
C
D
成的二面角之间的关系:
cos = SDBC
S ABC
1. 平面α的斜线与α所成的角为30°,则此斜线和α内
所有不过斜足的直线中所成的角的最大值是( C)
(A)30°
(B)60°
(C)90°
(D)150°
2.异面直线a、b成80°角,P为a、b外一定点,若过P 有且仅有2条直线与a、b所成角都为θ,则θ的范围是
( B)
(A)(0°,40°)
(B) (40°,50°)
(C)(40°,90°)
(D) (50°,90°)
3.下列命题中:
①两个相交平面组成的图形叫做二面角;
②异面直线a、b分别和一个二面角的两个面垂直,则 a、b组成的角与这个二面角的平面角相等或互补;
③二面角的平面角是从棱上一点出发,分别在两个面 内作射线所成角的最小角;
sin CBO = OC = BC
10 ,BC’与底面所成的角是 arcsin
4
10 . 4
为什么?
小结:
求空间角的一般步骤是:
(1)找出或作出有关的图形; (2)证明它符合定义; (3)计算。
三、二面角
1. 二面角的定义: 从一条直线出发的两个半平面所 组成的图形
2. 二面角的平面角:
(1)定义: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,这两条射线 所成的角叫做二面角的平面角.
④正四面体相邻两个面所成的二面角的平面角是锐角. 其中,正确命题的序号是____②__、__④______.
例题与练习见《数学之友》
D
C
于O是1A1OM1M就 是异 面直D 线A1 1C1B与BD,1所
A
B
成的角(或其补角),连A1M,在 A1M = 22 12 = 5,
OA11MO=1M12 B中D1
=
1 2
22 12 22 = 3 , 2
1 A1O1 = 2
22 12 = 5 , 2
由余弦定理得cos A1O1M =
5 5
,
A1C1与BD1所成的角 为
arccos
5. 5
二、直线与平面所成角
1、定义:平面的一条斜线和它在平面上的射影所成的 锐角,叫这条斜线和这个平面所成的角
若直线l ⊥平面α,则 l 与α所成角为直角 若直线l∥平面α,或直线l在平面α内,则l与α所成角为0°
2、范围 [0°,90°]
3、求法
4、(最小角定理) 斜线和平面所成的角,是这条斜 线和平面内过斜足的直线所成的一切角中的最小的角.
(2)范围:[0,π ]
B
3.二面角的平面角的作法: (1)定义法 (2)作棱的垂面法 (3)三垂线定理法
α
α
α
lO
β
l β
l β
A
4.射影面积公式: 如图所示, AD平面
M,设AHD= 是二面角A-BC-D的平面角,
B
由 cos =AD/AH可得,ABC与它在过其底 边BC的平面M上的射影DBC以及两者所 M
空间角
江苏省南菁高级中学
一、异面直线所成的角Fra bibliotek1、定义 2、范围(0°,90°] 3、求法
例1:长方体ABCD-A1B1C1D1,AB=AA1=2 A1
cm, AD=1cm,求异面直线A1C1与BD1所
D1 O1
C1 B1
解: 如图,连B1成D的1与角A。1C1 交于O1,
M
取BB1的中点M,连O1M,则
A
O
B
C
例2:如图,斜三棱柱ABC—A’B’C’的底面为一等腰
A’
直角三角形,直角边AB=AC=2cm,侧棱与底面成60º B’
C’
角,BC’AC,BC’=26cm,求BC’与底面所成的角。
解: ACAB,ACBC’, AC平面
x
ABC’,于是平面ABC’平面ABC,作C’O 平面ABC,则点O在BA延长线上,
O
A
x
3
C’BO就是BC’ 与底面所成的角,连 OC,
B
C
C’CO是侧棱与底面所成的角为60º, 在 OBC’中 BC’=2 6(已知)
令C’O=x,则 CO = x , RtAOC中AO = CO2 AC2 = x2 4
3
3
在RtBOC中,2
2
x2 3
4
x2 = 2
2
6
解得,x =
15 (x = 2 26 舍去)
H
C
D
成的二面角之间的关系:
cos = SDBC
S ABC
1. 平面α的斜线与α所成的角为30°,则此斜线和α内
所有不过斜足的直线中所成的角的最大值是( C)
(A)30°
(B)60°
(C)90°
(D)150°
2.异面直线a、b成80°角,P为a、b外一定点,若过P 有且仅有2条直线与a、b所成角都为θ,则θ的范围是
( B)
(A)(0°,40°)
(B) (40°,50°)
(C)(40°,90°)
(D) (50°,90°)
3.下列命题中:
①两个相交平面组成的图形叫做二面角;
②异面直线a、b分别和一个二面角的两个面垂直,则 a、b组成的角与这个二面角的平面角相等或互补;
③二面角的平面角是从棱上一点出发,分别在两个面 内作射线所成角的最小角;
sin CBO = OC = BC
10 ,BC’与底面所成的角是 arcsin
4
10 . 4
为什么?
小结:
求空间角的一般步骤是:
(1)找出或作出有关的图形; (2)证明它符合定义; (3)计算。
三、二面角
1. 二面角的定义: 从一条直线出发的两个半平面所 组成的图形
2. 二面角的平面角:
(1)定义: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,这两条射线 所成的角叫做二面角的平面角.
④正四面体相邻两个面所成的二面角的平面角是锐角. 其中,正确命题的序号是____②__、__④______.
例题与练习见《数学之友》
D
C
于O是1A1OM1M就 是异 面直D 线A1 1C1B与BD,1所
A
B
成的角(或其补角),连A1M,在 A1M = 22 12 = 5,
OA11MO=1M12 B中D1
=
1 2
22 12 22 = 3 , 2
1 A1O1 = 2
22 12 = 5 , 2
由余弦定理得cos A1O1M =
5 5
,
A1C1与BD1所成的角 为
arccos
5. 5
二、直线与平面所成角
1、定义:平面的一条斜线和它在平面上的射影所成的 锐角,叫这条斜线和这个平面所成的角
若直线l ⊥平面α,则 l 与α所成角为直角 若直线l∥平面α,或直线l在平面α内,则l与α所成角为0°
2、范围 [0°,90°]
3、求法
4、(最小角定理) 斜线和平面所成的角,是这条斜 线和平面内过斜足的直线所成的一切角中的最小的角.