高中數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn):用向量方法解決線線、線面、面面的夾角問(wèn)題

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異面直線所成角


,
(其中為異面直線a,b所成角,分別表示異面直線a,b的方向向量)。


直線AB與平面所成角:


為平面α的法向量);


二面角的平面角:


為平面α,β的法向量)。



用向量求異面直線所成角注意:


①求異面直線所成的角常用平移法或向量法,特別是向量法,由于降低了空間想象的要求,所以需引起我們的重視,用向量法時(shí),需注意兩異面直線夾角的范圍是
②兩異面直線所成的角可以通過(guò)這兩條直線的方向向量的夾角來(lái)求得,但二者不完全相等,當(dāng)兩方向向量的夾角是鈍角時(shí),應(yīng)取其補(bǔ)角作為兩異面直線所成的角.


求直線與平面所成的角既可選擇傳統(tǒng)立體幾何的綜合推理法,也可選擇空間向量的向量法:


①求直線和平面所成角的步驟:作出斜線與其射影所成的角;證明所作的角就是要求的角;常在直角三角形(垂線、斜線、射影所組成的直角三角形)中解出所求角的大小:
②在用向量法求直線OP與α所成的角時(shí)一般有兩種途徑:一是直接求其中OP′,為斜線OP在平面α內(nèi)的射影;二是通過(guò)求進(jìn)而轉(zhuǎn)化求解,其中n為平面α的法向量。


用向量求二面角注意:


①當(dāng)法向量的方向分別指向二面角的內(nèi)側(cè)與外側(cè)時(shí),二面角θ的大小等于法向量的夾角的大;
②當(dāng)法向量的方向同時(shí)指向二面角的內(nèi)側(cè)或外側(cè)時(shí),二面角θ的大小等于法向量的夾角的補(bǔ)角的大。


求二面角,大致有兩種基本方法:


(1)傳統(tǒng)立體幾何的綜合推理法:①定義法;②垂面法;③三垂線定理法;④射影面積法.
(2)空間向量的坐標(biāo)法:建系并確定點(diǎn)及向量的坐標(biāo),分別求出兩個(gè)平面的法向量,通過(guò)求兩個(gè)法向量的夾角得出二面角的大。



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