学案 44 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.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=|cos φ|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________.2.若直线 l1,l2的方向向量分别为 a=(2,4,-4),b=(-6,9,6),则 l1与 l2所成的角等于_______