第一章空间向量在立体几何中的应用复习课件-2025-2026学年高二上学期数学人教A版选择性必修第一册

空间向量在立体几何中的应用

复习高中数学人教A版选择性必修第一册新课程标准考向预测能用向量方法解决点到直线、点到平面、相互平行的直线、相互平行的平面的距离问题和简单夹角问题，并能描述解决这一类问题的程序，体会向量方法在研究几何问题中的作用.命题角度1.异面直线所成角的求法2.线面角的求法3.二面角的求法4.求空间距离核心素养数学运算、直观想象基础梳理基础点

空间向量与空间角1．两条异面直线所成角的求法设a，b分别是两条异面直线l1，l2的方向向量，则

l1与l2所成的角θa与b的夹角β范围_____________[0，π]求法cosθ＝__________cosβ＝

设直线l的方向向量为a，平面α的法向量为n，直线l与平面α所成的角为θ，a与n的夹角为β，则sinθ＝|cosβ|＝__________.2.直线与平面所成角的求法

3．求二面角的大小(1)如图1，AB，CD是二面角α－l－β的两个半平面内与棱l垂直的直线，则二面角的大小θ满足cosθ＝__________.

(2)如图2，3，n1，n2分别是二面角α－l－β的两个半平面α，β的法向量，则二面角的大小θ满足|cosθ|＝__________，二面角的平面角是向量n1与n2的夹角(或其补角)．

基础小测

B2．如图所示，在三棱柱ABC－A1B1C1中，AA1⊥底面ABC，AB＝BC＝AA1，∠ABC＝90°，点E，F分别是棱AB，BB1的中点，则直线EF和BC1的夹角是________．

考点突破考点一利用空间向量求异面直线所成角(高考热度：★★★)

A(1)选择三条两两垂直的直线建立空间直角坐标系；(2)确定异面直线上两个点的坐标，从而确定异面直线的方向向量；(3)利用向量的夹角公式求出向量夹角的余弦值；(4)两异面直线所成角的余弦等于两向量夹角余弦值的绝对值．用向量法求异面直线所成角的一般步骤方法总结当异面直线的方向向量的夹角为锐角或直角时，此夹角就是异面直线所成的角；当异面直线的方向向量的夹角为钝角时，其补角才是异面直线所成的角．注意向量的夹角与异面直线所成的角的区别易错提示

考点微练(1)求异面直线GE与PC所成角的余弦值；

考点二利用空间向量求线面角(高考热度：★★★)

考点微练考点三利用空间向量求二面角(高考热度：★★★★)[例3]如图，直四棱柱ABCD－A1B1C1D1的底面是菱形，AA1＝4，AB＝2，∠BAD＝60°，E，M，N分别是BC，BB1，A1D的中点．(1)证明：MN∥平面C1DE；(2)求二面角A－MA1－N的正弦值．(1)找法向量：分别求出二面角的两个半平面所在平面的法向量，然后通过两个平面的法向量的夹角得到二面角的大小，但要注意结合实际图形判断所求角的大小．(2)找与棱垂直的方向向量：分别在二面角的两个半平面内找到与棱垂直且以垂足为起点的两个向量，则这两个向量的夹角的大小就是二面角的大小．利用空间向量计算二面角大小的常用方法方法总结考点微练(2020届山东模拟)如图，四棱锥S－ABCD中，底面ABCD为矩形．SA⊥平面ABCD，E，F分别为AD，SC的中点，EF与平面ABCD所成的角为45°.

考点四用向量法解决立体几何中的探索性问题(高考热度：★★★)

(1)假定题中的数学对象存在；(2)构建空间直角坐标系；(3)利用空间向量把存在性问题转化为求参数是否有解问题；(4)解方程，下结论．立体几何中的探索性问题的求解步骤方法总结考点微练如图，在正方体ABCD－A1B1C1D1中，点O是底面ABCD的中心，E是线段D1O上的一点．(1)若E为D1O的中点，求直线OD