第四十七课时 空间向量在立体几何中的应用 (二) 课前预习案考纲要求1.能用向量方法解决线线、线面、面面的夹角的计算问题2.体会向量方法在研究几何问题中的作用。基础知识梳理1、二面角的定义(1)平面内的一条直线把平面分为两部分,其中的每一部分都叫做________________。(2)二面角的定义:_________________________________________________________,_______________________叫做二面角的棱,_______________________叫做二面角的面。(3)二面角的记法:棱为 ,两个面分别为的二面角,记作______________。(4)二面角的平面角:在二面角的棱 上任取一点,在二面角的两个半平面内分别作棱的垂线,则 是二面角的平面角. (5)直二面角:____________________________________。2、二面角的平面角的求法(1) 如 图 , 分 别 在 二 面 角的 面内 , 作 向 量, 则等 于 二 面 角的平面角.(2)若分别为平面的法向量,二面角的大小为,则预习自测1. 若平面 α 的一个法向量为 n=(4,1,1),直线 l 的一个方向向量为 a=(-2,-3,3),则 l 与 α 所成角的正弦值为__________________________________________________.2. 若直线 l 的方向向量与平面 α 的法向量的夹角等于 120°,则直线 l 与平面 α 所成的角=________.3. 从空间一点 P 向二面角 α—l—β 的两个面 α,β 分别作垂线 PE,PF,垂足分别为 E,F,若二面角α—l—β 的大小为 60°,则∠EPF 的大小为__________.4. 如图所示,在空间直角坐标系中,有一棱长为 a 的正方体 ABCO—A′B′C′D′,A′C 的中点 E 与 AB的中点 F 的距离为________.课堂探究案典型例题【典例 1】(2013 年辽宁)如图,AB 是圆的直径,PA 垂直圆所在的平面,C 是圆上的点.(1)求证:平面⊥平面; (2)若,,,求二面角的余弦值. 【变式 1】(2012 广东)如图,在四棱锥 P-ABCD 中,底面 ABCD 为矩形,PA⊥平面 ABCD,点 E 在线段 PC上,PC⊥平面 BDE.(1)证明:BD⊥平面 PAC;(2)若 PA=1,AD=2,求二面角 B-PC-A 的正切值;【 典 例 2 】 【 2012 山 东 】 在 如 图 所 示 的 几 何 体 中 , 四 边 形是 等 腰 梯 形 ,∥,平 面.(Ⅰ)求证:平面;(Ⅱ)求二面角的余弦值.【变式 2】(2013 年重庆理)如图,四棱锥中,,,为的中点,.(1)求的长;(2)求二面角的正弦值.【典例 3】(2...