辽宁省本溪满族自治县高中数学,第三章,空间向量与立体几何,3.2.4,二面角及其度量学案(无答案)新人教B版选修2-1(通用)

3.2.4二面角及其度量 学习目标1.掌握二面角的概念,二面角的平面角的定义,会找一些简单图形中的二面角的平面角. 2.掌握求二面角的基本方法、步骤. 学习重点求二面角的大小。

学习难点找二面角的平面角 知识点 1、二面角的定义 平面内的一条直线将平面分成两部分,其中每一部分叫做 。从一条直线出发的两个半平面所组成的图形叫做 ,这条直线叫做 ,每个半平面叫做 。棱为l,两个面分别为α,β的二面角,记为________. 2、二面角的平面角 在二面角αlβ的棱上任取一点O,在两个半平面内分别作射线OA⊥l、OB⊥l,则________叫做二面角αlβ的平面角. 3、直二面角 平面角是________的二面角叫做直二面角,相交成直二面角的两个平面就是 的平面. 注意二面角的大小可以用它的 来度量。

4.如图,在正方体ABCDABCD中, 1 平面ABCD与底面ABCD所成二面角的棱是 ,平面角是 ,大小是 ;

2 平面ABCD与后面DCCD所成二面角的棱是 ,平面角是 ,大小是 3 平面ABCD与侧面BBCC所成二面角的棱是 ,平面角是 ,大小是 ;

4二面角C-BD-C的棱是 ,平面角是 ,二面角的正切值 . 方法一(1)向量法求二面角 分别在二面角α-l-β的面α,β内,作向量n1⊥l,n2⊥l,则可用 度量这个二面角. (2)法向量法 设m1⊥α,m2⊥β,则〈m1,m2〉与该二面角 . 注意此方法的运用适宜于 ①在空间直角坐标系下,平面α,β的法向量便于确定. ②二面角的大小便于定性锐角、钝角.从图中便于直观获得二面角为锐角或钝角. 方法二射影面积法求二面角 已知二面角α-l-β的度数为θ(0≤θ≤),在α面内有△ABC,它在β内的射影为△A’B’C’,且它们的面积分别为S、S’则有 即cosθ 例1、一个二面角的两个面内都和二面角的棱垂直的两个向量分别为(0,1,2)和(1,2,2),则这个锐二面角的余弦值为 . 例2、已知两平面的法向量分别为m(0,1,0),n(0,1,1),且两平面所成的二面角为钝角,则两平面所成的二面角为 . 例3、在正方体AC1中,E、F分别是B1C1、C1D1的中点,若截面EFDB与侧面BCC1B1所成的锐二面角为θ,则cosθ=________. 例4、二面角的棱上有A、B两点,直线AC、BD分别在这个二面角的两个半平面内,且都垂直于AB.已知AB=2,AC=3,BD=3,CD=,求该二面角的大小 当堂检测 1、如图,四棱锥PABCD中,PA⊥底面ABCD.底面ABCD为边长是1的正方形,PA=1,求平面PCD与平面PAB夹角的大小. 2、△ABC是边长为1的正三角形,CD⊥平面ABC,且CD1,求二面角B-AD-C的大小。

3、在二面角的一个面内有一点A,它到棱的距离等于到另一个面的距离的2倍, 则二面角的度数是 . 4、若P是△ABC所在平面外一点,且△P BC和△ABC都是边长为2的正三角形,PA=,那么二面角PBCA的大小为________. 5、在底面为直角梯形的四棱锥P-ABCD中AD∥BC,∠ABC=90,PA⊥平面ABC,PA=4,AD=2,AB=,BC=6,求二面角A-PC-D的余弦值.