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立体几何——二面角问题方法归纳

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. . 二 面 角 的 求 法 一 、 定 义 法 : 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, 这两个半平面叫做二面角的面,在棱上取点,分别在两面内引两条射线与棱垂直,这两条垂线所成的角的大小就是二面角的平面角。 例 1( 全 国 卷 Ⅰ 理 ) 如图,四棱锥 SABCD中,底面 ABCD 为矩形, SD  底面 ABCD ,2AD  2DCSD,点 M 在侧棱 SC 上,ABM=60° ( I) 证 明 : M 在侧棱 SC 的中点 ( II) 求 二面角SAMB的大小。 练 习 1( 山 东 ) 如图,已 知 四棱锥 P-ABCD,底面 ABCD为菱 形,PA⊥ 平面 ABCD,60ABC,E,F 分别是 BC, PC 的中点.( Ⅰ ) 证 明 : AE⊥ PD; ( Ⅱ ) 若H 为 PD 上的动 点,EH 与平面 PAD所成最 大角的正 切 值 为62 ,求 二面角 E— AF— C 的余 弦 值 . 二 、 三 垂 线 法 三 垂线定 理 : 在平面内的一条直线,如果 和 这个平面的一条斜 线的射影 垂直,那 么 它 也 和 这条斜 线垂直. 通 常 当 点 P 在一个半平面上则 通 常 用 三 垂线定 理 法 求 二面角的大小。 例 2. (山 东 卷 理 ) 如图,在直四棱柱ABCD-A 1B 1C 1 D 1中,底面 ABCD 为等 腰 梯 形,AB//CD,AB=4, BC=CD=2, AA 1 =2, E、E 1、 F 分别是棱 AD、 AA 1、 AB 的中点。 (1)证 明 : 直线 EE 1//平面 FCC 1; (2)求 二面角 B-FC 1-C 的余 弦 值 。 练 习 2( 天 津 ) 如图,在四棱锥ABCDP 中,底面 ABCD 是矩形. 已 知60,22,2,2,3PABPDPAADAB. ( Ⅰ ) 证 明AD平面 PAB ; ( Ⅱ ) 求 异 面直线 PC 与 AD 所成的角的大小; ( Ⅲ ) 求 二面角ABDP的大小. 三 . 补 棱 法 本 法 是针 对 在解 构 成二面角的两个半平面没 有 明 确 交 线的求 二面角题 目 时 ,要 将 两平面的图形补 充 完 整 ,使 之 有 明 确 的交 线( 称 为补 棱),然 后 借 助 前 述 的定 义 法 与三 垂线法 解 题 。即 当 二平面没 有 明 确 的交 线时 ,一般 用 补 棱法 解 决 例 3( 湖 南 ) 如图所示,四棱锥 P-ABCD 的底面 ABCD 是边长为 1 的菱 形,∠BCD=60°,E 是CD...

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