内容正文:
第6节
空间向量的应用
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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
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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限时规范训练
考点探究·核心突破
必备知识·基础落实
必备知识·基础落实
[知识梳理]
1.空间角
(1)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cos θ=________________=_________________.
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(2)直线与平面所成的角
如图,直线AB与平面α相交于点B,设直线AB与平面α所成的角为θ,直线AB的方向向量为u,平面α的法向量为n,则sin θ=_____________________=__________.
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(3)平面与平面的夹角
如图,平面α与平面β相交,形成四个二面角,我们把四个二面角中不大于90°的二面角称为平面α与平面β的夹角.
若平面α,β的法向量分别是n1和n2,则平面α与平面β的夹角即为向量n1和n2的夹角或其补角.设平面α与平面β的夹角为θ,则cos θ=|cos 〈n1,n2〉|=______________.
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(3)线面距离、面面距离都可以转化为点到平面的距离.
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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
例 1
C
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D
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考点探究·核心突破
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[解析] 解法一:如图,连接BC1,易证BC1∥AD1,则∠A1BC1或其
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反思感悟
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1.如图所示,在三棱柱ABC-A1B1C1中,AA1⊥底面ABC,AB=BC=AA1,∠ABC=90°,点E,F分别是棱AB,BB1的中点,试求直线EF和BC1所成的角.
√
跟踪训练
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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 2
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解:(1)证明:因为AD=CD,∠ADB=∠CDB,DB=DB,所以△ADB≌△CDB,所以AB=BC.
因为E为AC的中点,所以AC⊥BE,AC⊥DE,
又BE∩DE=E,