内容正文:
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限时规范训练
考点探究·核心突破
必备知识·基础落实
第6节
向量在立体几何中的应用
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1.能用向量方法解决点到直线、点到平面、相互平行的直线、相互平行的平面的距离问题和简单夹角问题.2.能描述解决这一类问题的程序,体会向量方法在研究几何问题中的作用.
课程标准解读
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[知识梳理]
1.空间角
(1)两条异面直线所成的角
设异面直线l1,l2所成的角为θ,其方向向量分别是u,v,则cosθ=__________________=_____________.
必备知识·基础落实
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(3)两个平面所成的角
一般地,已知n1,n2分别为平面α,β的法向量,则二面角α-l-β的平面角与两法向量所成角〈n1,n2〉_____________(如图(1))或_____________(如图(2)).
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1.最小角定理
如图,若OA为平面α的一条斜线,O为斜足,OB为OA在平面α内的投影,OC为平面α内的一条直线,其中θ为OA与OC所成的角,θ1为OA与OB所成的角,即线面角,θ2为OB与OC所成的角,那么cos θ=cos θ1cos θ2.
2.线面距离、面面距离都可以转化为点到面的距离.
常用结论
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×
×
×
√
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2.(教材改编)已知直线l1的方向向量s1=(1,0,1),直线l2的方向向量s2=(-1,2,-2),则l1与l2的夹角的余弦值为________.
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3.(教材改编)设直线l的方向向量为a=(1,-1,2),平面α的法向量为n=(-1,0,1),则直线l与平面α所成角的正弦值为________.
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4.(易错自纠)已知两平面的法向量分别为m=(0,1,0),n=(0,1,1),则两平面所成的二面角为________.
答案:45°或135°
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5.(易错自纠)在棱长为1的正方体ABCD-A1B1C1D1中,E为A1B1的中点,F为AB的中点,则CF到平面AEC1的距离为________.
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第1课时 利用空间向量求空间角
C
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D
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反思感悟
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考点二 直线与平面所成的角(综合性)
[一题多解](2022·全国乙卷)如图,四面体ABCD中,AD⊥CD,AD=CD,∠ADB=∠BDC,E为AC的中点.
(1)证明:平面BED⊥平面ACD;
(2)设AB=BD=2,∠ACB=60°,点F在BD上,当△AFC的面积最小时,求CF与平面ABD所成的角的正弦值.
例 1
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解法三:如图,过点E作EM⊥AB交AB于点M,连接DM,过点E作EG⊥DM交DM于点G.
因为DE⊥AC,DE⊥BE,AC∩BE=E,AC,BE⊂平面ABC,所以DE⊥平面ABC,又AB⊂平面ABC,所以DE⊥AB,又EM∩DE=E,EM,DE⊂平面DEM,所以AB⊥平面DEM,
又EG⊂平面DEM,所以AB⊥EG,
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考点探究·核