学案 46 利用向量方法求空间角导学目标: 1
掌握各种空间角的定义,弄清它们各自的取值范围
掌握异面直线所成的角,二面角的平面角,直线与平面所成的角的联系和区别
体会求空间角中的转化思想、数形结合思想,熟练掌握平移方法、射影方法等
灵活地运用各种方法求空间角.自主梳理1.两条异面直线的夹角(1)定义:设 a,b 是两条异面直线,在直线 a 上任取一点作直线 a′∥b,则 a′与 a 的夹角叫做 a 与 b 的夹角.(2)范围:两异面直线夹角 θ 的取值范围是_______________________________________.(3)向量求法:设直线 a,b 的方向向量为 a,b,其夹角为 φ,则有 cos θ=________=______________
2.直线与平面的夹角(1)定义:直线和平面的夹角,是指直线与它在这个平面内的射影的夹角.(2)范围:直线和平面夹角 θ 的取值范围是________________________________________.(3)向量求法:设直线 l 的方向向量为 a,平面的法向量为 u,直线与平面所成的角为θ,a 与 u 的夹角为 φ,则有 sin θ=__________或 cos θ=sin φ
3.二面角(1)二面角的取值范围是____________.(2)二面角的向量求法:① 若 AB、CD 分别是二面角 α—l—β 的两个面内与棱 l 垂直的异面直线,则二面角的大小就是向量AB与CD的夹角(如图①).② 设 n1,n2分别是二面角 α—l—β 的两个面 α,β 的法向量,则向量 n1与 n2的夹角(或其补角)的大小就是二面角的平面角的大小(如图②③).自我检测1.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( )A.45° B.135°C.45°或