学情分析】:
学生能用向量计算空间角、空间距离。但有时建立的坐标系并非直角。由于法向量的方向有两个,导致计算的角的大小与实际情况不一致,不善于取舍、修正。
教学目标】:
1)知识目标:运用空间向量计算空间角及空间距离计算。适当运用传统方法。
2)过程与方法目标:总结归纳,讲练结合,以练为主。
3)情感与能力目标:提高学生的计算能力和空间想象能力。
教学重点】:。计算空间角。
教学难点】:计算空间角,角的取舍。
课前准备】:投影。
教学过程设计】:
教学与测试。
基础题)1.空间四边形中,则<>的值是( )a. b. c.- d.
答:d 。2.2.若向量,则这两个向量的位置关系是。
答:垂直 。
3.如图所示的多面体是由底面为的长方体被截面所截面而得到的,其中。
(ⅰ)求的长;
(ⅱ)求点到平面的距离。
解:(i)建立如图所示的空间直角坐标系,则,设。为平行四边形,ii)设为平面的法向量,的夹角为,则。
到平面的距离为。
4.如图,在长方体,中,,点在棱上移动。(1)证明:;
(2)当为的中点时,求点到面的距离;
(3)等于何值时,二面角的大小为。
解:以为坐标原点,直线分别为轴,建立空间直角坐标系,设,则。
2)因为为的中点,则,从而,设平面的法向量为,则。
也即,得,从而,所以点到平面的距离为。
3)设平面的法向量,∴
由令,依题意。
(不合,舍去),.
时,二面角的大小为。
中等题)5.如图,在三棱柱中,侧面,为棱上异于的一点,,已知,求:
(ⅰ)异面直线与的距离;
(ⅱ)二面角的平面角的正切值。
解:(i)以为原点,、分别为轴建立空间直角坐标系。
由于, 在三棱柱中有,设。
又侧面,故。 因此是异面直线的公垂线,则,故异面直线的距离为。
ii)由已知有故二面角的平面角的大小为向量的夹角。
6.如图,在四棱锥中,底面为矩形,底面,是上。
一点,. 已知。
求(ⅰ)异面直线与的距离;
(ⅱ)二面角的大小。
解:(ⅰ以为原点,、、分别为。
轴建立空间直角坐标系。
由已知可得。
设。由,即由,又,故是异面直线与的公垂线,易得,故异面直线。
的距离为。ⅱ)作,可设。由得。
即作于,设,则。
由,又由在上得。
因故的平面角的大小为向量的夹角。
故即二面角的大小为。
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