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1 若直线l的方向向量为a 1 0 2 平面 的法向量为u 2 0 4 则 a l b l c l d l与 斜交解析 u 2a 所以a u 所以l 答案 b 2 若两个平面 的法向量分别是n 1 0 1 v 1 1 0 则这两个平面所成的锐二面角的度数是 4 已知a 2 3 1 b 4 1 2 c 6 3 7 d 5 4 8 则点d到平面abc的距离为 解 证 与角有关的问题 通常是先 定位 后 定量 空间各种角的度量都是转化为平面角来实现的 要熟练掌握各类角转化为平面角的方法 1 异面直线所成的角可以转化为两条直线的方向向量的夹角或它们的补角 取其中的锐角或直角 即它们夹角的余弦值为非负 2 直线与平面所成的角可以转化为直线和直线在平面内的射影所成的角 即直线的方向向量与平面法向量所成的锐角的余角 3 二面角可以转化为两个半平面内分别垂直于棱的两个向量的夹角 或运用两个平面的定向法向量求得 考点一异面直线所成的角 案例1 2009 福建 如图 四边形abcd是边长为1的正方形 md 平面abcd nb 平面abcd 且md nb 1 e为bc的中点 1 求异面直线ne与am所成角的余弦值 2 在线段an上是否存在点s 使得es 平面amn 若存在 求线段as的长 若不存在 请说明理由 关键提示 建立空间直角坐标系 再求异面直线所成的角 假设存在点s 使得es 平面amn 利用向量法列出关系式 即时巩固1 如图所示 在长方体abcd a1b1c1d1中 ab a bc b cc1 c a b 求ca与bd1所成角的余弦值 考点二直线与平面所成的角 案例2 如图所示 已知直角梯形abcd 其中ab bc 2ad as 平面abcd ad bc ab bc 且as ab 求直线sc与底面abcd的夹角 的余弦 关键提示 建立空间直角坐标系后 分别求出与底面abcd的法向量 再求其夹角即可 关键提示 建立空间直角坐标系后 要求二面角的余弦值就要分别找出两个半平面的法向量 再求其二面角 1 证明 由四边形abcd为菱形 abc 60 可得 abc为正三角形 因为e为bc的中点 所以ae bc 又bc ad 因此ae ad 因为pa 平面abcd ae 平面abcd 所以pa ae 而pa 平面pad ad 平面pad且pa ad a 即时巩固3 在四棱锥v abcd中 底面abcd是正方形 侧面vad是正三角形 平面vad 底面abcd 如图所示 1 证明 ab 平面vad 2 求二面角a vd b的余弦值 考点四距离 案例4 在三棱锥b acd中 平面abd 平面acd 若棱长ac cd ad ab 1 且 bad 30 求点d到平面abc的距离 关键提示 在空间直角坐标系中 利用点到平面的距离公式求解 案例5 正方体abcd a1b1c1d1的棱长为4 m n e f分别为a1d1 a1b1 c1d1 b1c
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