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立体几何中的向量方法(2) ——利用法向量求二面角教学知能目标:1.理解空间向量求解二面角的一般方法;2.能用空间向量解决空间角问题。教学情感目标:培养学生探究新知的精神,培养学生数形结合的能力,化归的能力。教学重点:理解空间向量求解空间角的一般方法,并能利用空间向量解决二面角问题。教学难点:二面角
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习题3.2优秀完整教案
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关键词:习题3.2优秀完整教案
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立体几何中的向量方法(2) ——利用法向量求二面角
教学知能目标:1.理解空间向量求解二面角的一般方法;
2.能用空间向量解决空间角问题。
教学情感目标:培养学生探究新知的精神,培养学生数形结合的能力,化归的能力。
教学重点:理解空间向量求解空间角的一般方法,并能利用空间向量解决二面角问题。
教学难点:二面角余弦值的正负取值。
一、复习引入:
如何用空间向量求直线与平面所成的角?
如图,设l为平面的斜线,lA,a,为l的方aAφBnC向向量,
n为平面的法向量,它们所成角为θ,
l与平面所成的角为,则sincosanan
α
【链接高考】(2018·全国Ⅰ卷,理18)如图,四边形ABCD为正方形,E,F分别为AD,BC的中点,以DF为折痕把△DFC折起,使点C到达点P的位置,且PF⊥BF. (1)证明:平面PEF⊥平面ABFD;
(2)求DP与平面ABFD所成角的正弦值.
二、课前热身:
1.二面角的相关概念
2.如何用空间向量求二面角?
平面与相交于直线l,平面的法向量为n1,平面的法向量为n2,n1,n2
= ,则二面角αAln1n2φOβBl为或.设二面角的大小为,则
coscos
n1n2n1n2
【实践操作】(2017·全国Ⅰ卷,理18)如图,在四棱锥P-ABCD中,AB∥CD,且
∠BAP=∠CDP=90°. (1)证明:平面PAB⊥平面PAD; (2)若PA=PD=AB=DC,∠APD=90°, 求二面角A-PB-C的余弦值.
三、小结:
1.求异面直线所成的角时,一定要注意(0,90],从而有coscosabab
2.求直线与平面所成的角时,一定要注意它和a,n之间的关系,从而有sincosanan
3.求二面角时一定要注意它和m,n之间的关系,从而有coscosmnmn
,同时还要观察图形确定二面角的范围。
【课后巩固】
(2014·新课标全国卷Ⅰ)如图,三棱柱ABCA1B1C1中,侧面BB1C1C为菱形,AB⊥B1C.
(1)证明:AC=AB1;
(2)若AC⊥AB1,∠CBB1=60°,AB=BC,求二面角A-A1B1-C1的余弦值.
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