空间角
2014-04-29段先锋
数学教学通讯·高中版 2014年12期
段先锋
重点难点
重点:以空间几何体为载体的空间异面直线所成角、直线与平面所成角的计算以及二面角的计算.
难点:用空间向量法求异面直线所成角、直线与平面所成角、二面角时,两向量夹角与空间角之间的关系.
方法突破
对空间角的求解,应当破解画图、读图、识图、用图的层层关口,提升解题思维中的空间想象能力和逻辑推理论证的能力. 常见类型与方法如下.
1. 求异面直线所成角的方法
方法一:空间向量法. 用空间向量法求两条异面直线a,b所成角θ的步骤为:①求出直线a,b的方向向量,分别记为m,n;②计算cos〈m,n〉= ;③利用cosθ=cos〈m,n〉 ,以及θ∈(0°,90°],求出角θ.
方法二:几何法. 用几何法求两条异面直线所成角的步骤为:①利用定义构造角,可固定一条直线,平移另一条直线,或将两条直线同时平移到某个特殊的位置;②证明找到(或作出)的角即为所求角;③通过解三角形来求角.
2. 求直线与平面所成角的方法
方法一:空间向量法. 用空间向量法求直线AB与平面α所成角θ的步骤为:①求出平面α的法向量n与直线AB的方向向量 ;②计算cos〈 ,n〉= ;③利用sinθ=cos〈 ,n〉,以及θ∈[0°,90°],求出角θ.
方法二:几何法. 用几何法求直线l与平面α所成角的步骤为:①找出直线l在平面α上的射影;②证明所找的角就是所求的角;③把这个平面角置于一个三角形中,通过解三角形来求角.
3. 求二面角的方法
方法一:空间向量法. 用空间向量法求二面角α-l-β的平面角θ的步骤为:①求两个半平面α,β的法向量m,n;②计算cos〈m,n〉= ;③根据图形和计算结果判断θ是锐角、直角,还是钝角,从而得出θ与……
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