内容正文:
数学·选择性必修第一册B版
课前预习学案
课堂互动学案
课时素养提升
1.2.4 二面角
数学·选择性必修第一册B版
课前预习学案
课堂互动学案
课时素养提升
课程标准
素养解读
1.掌握二面角的概念,二面角的平面角的定义,会找一些简单图形中的二面角的平面角
2.掌握求二面角的方法、步骤
1.通过学习二面角的概念及二面角的平面角,培养数学抽象素养
2.借助求二面角的方法和步骤的学习,提升逻辑推理、数学运算素养
数学·选择性必修第一册B版
课前预习学案
课堂互动学案
课时素养提升
[情境引入]
数学·选择性必修第一册B版
课前预习学案
课堂互动学案
课时素养提升
地球绕太阳公转的轨道平面称为“黄道面”,黄道面与地球赤道面交角(二面角的平面角)为23°26′.黄道面与天球相交的大圆为“黄道”.黄道及其附近的南北宽9°以内的区域称为黄道带,太阳及大多数行星在天球上的位置常在黄道带内.黄道带内有十二个星座,称为“黄道十二宫”.从春分(节气)点起,每30°便是一宫,并冠以星座名,如白羊座、狮子座、双子座等等,这便是星座的由来.
问题:空间角包括哪些角?求解空间角常用的方法有哪些?
数学·选择性必修第一册B版
课前预习学案
课堂互动学案
课时素养提升
答案:线线角、线面角、二面角; 传统方法和向量法.
数学·选择性必修第一册B版
课前预习学案
课堂互动学案
课时素养提升
[知识梳理]P1
[知识点一] 二面角的概念
1.半平面:平面内的一条直线把平面分为两部分, 其中的每一部分 都叫做半平面.
2.二面角: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 , 每个半平面 叫做二面角的面.棱为l,两个平面分别为α,β的二面角的面,记作 αlβ ,若A∈α,B∈β,则二面角也可以记作 AlB ,二面角的范围为 [0,π] .
10.psd
11.psd
12.psd
13.psd
14.psd
15.psd
16.psd
17.psd
数学·选择性必修第一册B版
课前预习学案
课堂互动学案
课时素养提升
3.二面角的平面角:在二面角αlβ的棱上 任取一点O ,以O为垂足,分别在两半平面内分别作射线OA⊥l,OB⊥l,则 ∠AOB 叫做二面角αlβ的平面角.
[知识点二] 用空间向量求二面角的大小
如果n1,n2分别是平面α1,α2的一个法向量,设α1与α2所成角的大小为θ.则θ= 〈n1,n2〉 或θ= π-〈n1,n2〉 ,sin θ= sin〈n1,n2〉 .
19.psd
20.psd
21.psd
22.psd
23.psd
24.psd
数学·选择性必修第一册B版
课前预习学案
课堂互动学案
课时素养提升
[预习自测]
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)二面角的范围是eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(π,2))).( )
(2)若二面角αlβ的两个半平面的法向量分别为n1,n2,则二面角的平面角与两法向量夹角〈n1,n2〉一定相等.( )
(3)二面角的大小通过平面角的大小来度量.( )
答案:(1)× (2)× (3)√
数学·选择性必修第一册B版
课前预习学案
课堂互动学案
课时素养提升
2.已知平面α内有一个以AB为直径的圆,PA⊥α,点C在圆周上(异于点A,B),点D,E分别是点A在PC,PB上的射影,则( )
A.∠ADE是二面角APCB的平面角
B.∠AED是二面角APBC的平面角
C.∠DAE是二面角BPAC的平面角
D.∠ACB是二面角APCB的平面角
答案:B
数学·选择性必修第一册B版
课前预习学案
课堂互动学案
课时素养提升
3.已知二面角αlβ,其中平面α的一个法向量m=(1,0,-1),平面β的一个法向量n=(0,-1,1),则二面角αlβ的大小可能为 ________ .
数学·选择性必修第一册B版
课前预习学案
课堂互动学案
课时素养提升
解析:60°或120° [cos〈m,n〉=eq \f(m·n,|m|·|n|)=eq \f(-1,\r(2)·\r(2))=-eq \f(1,2),
∴〈m,n〉=120°,
∴二面角αlβ的大小为60°或120°.]
数学·选择性必修第一册B版
课前预习学案
课堂互动学案
课时素养提升
用定义法求二面角
[例1] 如图,设AB为圆锥PO的底面直径,PA为母线,点C在底面圆周上,若△PAB是边长为2的正三角形,且CO⊥AB,求二面角PACB的正弦值.
数学·选择性必修第一册B版
课前预习学案
课堂互动学案
课时素养提升
解:如图,取AC的中点D,连接OD,PD,
∵PO⊥底面ABC,∴PO⊥AC,
∵