内容正文:
§3.4.2 用向量方法研究立体几何中的度量关系(一)
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聚焦知识目标
1.能用向量语言表述线线、线面角.(重点)
2.能用向量方法求线线角和线面角以及相关应用.(重点、难点)
数学核心素养
通过线线角和线面角求解问题,培养直观想象、数学运算与逻辑推理素养.
环节一
线线角
线线角
异面直线所成角的范围:
与θ的关系?
与θ的关系?
思考
线线角
设直线CD的方向向量为 AB的方向向量为
结论
线线角
微练
【解析】选D.两直线方向向量的夹角与θ可能相等,可能互补,取决于向量的方向.
线线角
微练
2.
线线角
示例棱柱为载体
线线角
示例棱柱为载体
反思
1.正四棱柱底面是正方形的直棱柱,建系非常方便,本例将轴建在棱上,使得每个顶点都容易求得
也可以对称中心建系,顶点坐标具有对称性
2.公式全部含有绝对值
线线角
自探
线线角
示例棱锥为载体
线线角
小结
1.本题是正四棱锥,在建系中,z轴建在高线上,底面四顶点呈对称性分布。
2.还可以这样建系
X
Z
Y
线线角
自探
线线角
自探
环节二
线面角
直线与平面夹角的概念
平面的一条斜线和它在平面上的射影所成的锐角,叫做这条斜线和这个平面所成的角(斜线与平面的夹角)
规定一条直线垂直于平面,我们说它所成的角是直角;一条直线和平面平行,或在平面内,我们说它所成的角是0°的角.直线和平面所成的角的范围是[0°,90°].
直线与平面夹角的概念
线面角体验
线面角
示例 以棱柱为载体
线面角
小结
1.本题是正三棱柱,在建系中,x轴建在正三角形的中线上,与之垂直的边为y轴,z轴建在矩形的中线上。这样确保所有的顶点都在坐标轴上。
2.还可以这样建系:
x
y
z
线面角
自探
线面角
示例 以棱锥为载体
线面角
小结
1.本题是底面是正方形的四棱锥,x,y轴易选址,把z轴放在通过锥顶的位置,简化顶点坐标
2.也可以这样
X
Y
Z
线面角
自探
前两问略
环节三
学以致用
学以致用
1.如图,在空间直角坐标系中有单位正方体 点E是 的中点,求直线 与直线CE所成角的余弦值.
学以致用
2.如图,在空间直角坐标系中有长方体 且 求异面直线 与CD所成角的余弦值.
学以致用
3、如图,在空间直角坐标系中有长方体 且 求直线 与平面 所成角的正弦值.
学以致用
4.如图,在空间直角坐标系中有单