第六节 立体几何中的向量方法[最新考纲] 能用向量方法解决直线与直线、直线与平面、平面与平面的夹角的计算问题,了解向量方法在研究立体几何问题中的应用.1.异面直线所成的角设 a,b 分别是两异面直线 l1,l2的方向向量,则a 与 b 的夹角〈a,b〉l1与 l2所成的角 θ范围0<〈a,b〉<π0< θ ≤ 关系cos〈a,b〉=cos θ=|cos〈a,b〉|=2
直线与平面所成的角设直线 l 的方向向量为 a,平面 α 的法向量为 n,直线 l 与平面 α 所成的角为 θ,则sin θ=|cos 〈 a , n 〉 |=
3.二面角(1)如图①,AB,CD 是二面角 αlβ 的两个面内与棱 l 垂直的直线,则二面角的大小 θ=〈 AB , CD 〉 .(2)如图②③,n1,n2分别是二面角 αlβ 的两个半平面 α,β 的法向量,则二面角的大小 θ 满足|cos θ|=|cos 〈 n 1, n 2〉 | ,二面角的平面角大小是向量 n1与 n2的夹角(或其补角).[知识拓展]点到平面的距离如图所示,已知 AB 为平面 α 的一条斜线段,n 为平面 α 的法向量,则 B 到平面 α 的距离为|BO|=
一、思考辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)两直线的方向向量所成的角就是两条直线所成的角.( )(2)直线的方向向量和平面的法向量所成的角就是直线与平面所成的角.( )(3)两个平面的法向量所成的角是这两个平面所成的角.( )(4)两异面直线夹角的范围是,直线与平面所成角的范围是,二面角的范围是[0,π].( )[答案](1)× (2)× (3)× (4)√二、教材改编1.已知向量 m,n 分别是直线 l 和平面 α 的方向向量和法向量,若 cos 〈m,n〉=-,则 l 与 α 所成的角为( )A.30° B.60°C.120° D.150°A [由于 cos