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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第九章,直线、平面、简单几何体,1,1.设,P,为正三角形,ABC,所在平面外一点,PA=PB=PC,,,APB=BPC=CPA=90,,,M、N,分别是,AB,和,PC,的中点,求异面直线,PM,与,BN,所成的角.,题型,4,求异面直线所成的角,第二课时,2,解:,连结,MC,,取其中点,D,,连结,ND,,,则,所以,BND,为所求的角,.,连结,BD,,设正三角形,ABC,的边长为,a,.,由已知,,APB,,,BPC,,,APC,都是等腰直角三角,形,所以,PM,=,易知,3,DN,=.,又,CM,=,,所以,DM,=.,在,RtBMD,中,,在,BND,中,,故异面直线,PM,与,BN,所成的角为,.,4,点评,:求异面直线所成的角的关键是作辅助线来平移直线,化为同一平面内两直线所成的角,.,一般根据中点可作中位线平移直线,或由平行四边形的性质平移直线,然后利用解三角形的有关知识求得夹角,.,5,如图,在正方体,ABCD-A,1,B,1,C,1,D,1,中,,E,、,F,分别是,BB,1,、,CD,的中点,.,(1),证明:,ADD,1,F,;,(2),求,AE,与,D,1,F,所成的角,.,解:,(1),证明:因为,ABCD-,A,1,B,1,C,1,D,1,是正方体,所以,AD,平面,DCC,1,D,1,.,又,DF,1,平面,DCC,1,D,1,,,所以,AD,D,1,F,.,6,(2),取,AB,的中点,G,,连结,A,1,G,,,FG,,,因为,F,是,CD,的中点,,所以,又 所以 ,,故四边形,GFD,1,A,1,是平行四边形,,所以,A,1,GD,1,F.,7,设,A,1,G,与,AE,相交于,H,,则,A,1,HA,是,AE,与,D,1,F,所成的角,.,因为,E,是,BB,1,的中点,所以,RtA,1,AGRtABE,所以,GA,1,A=EAB,从而,A,1,HA=90,即直线,AE,与,D,1,F,所成的角为,90.,8,2.,已知正三棱柱,ABC-A,1,B,1,C,1,的底边长为,8,,异面直线,AB,1,和,BC,1,所成的角为,a r c,cos,,求这个正三棱柱的侧棱长,.,题型,4,异面直线夹角条件的转化,解:,连结,B,1,C,交,BC,1,于,D,点,则,D,为,B,1,C,的中点,.,取,AC,的中点,E,,连结,DE,,,则,所以,BDE,为异面直线,AB,1,和,BC,1,所成的角或其补角,.,9,设正三棱柱的侧棱长为,x,.,因为正三棱柱的底边长为,8,,,则,BE=8sin,60=,,,,,所以,在,BDE,中,,BE,2,=BD,2,+DE,2,-2BDDEcosBDE.,10,若,cosBDE,=,,,则,解得,x,=6.,若,cosBDE,=,,则,x,=.,故这个正三棱柱的侧棱长为,6,或,.,点评:,已知角度求边长问题,一般是结合方程思想来解决,即先设边长为参数,然后根据题中条件转化为参数方程,(,组,),,再解方程,(,组,),,即可求得边长的值,.,注意方程的解与边长的值的实际意义,.,11,如图,正方形,ABCD,的边长为,3,,,E,、,F,分别是,AB,、,CD,上的点,且,BE,=1.,将四边形,AEFD,沿,EF,折起到,AEFD,的位置,,使异面直线,EB,和,DF,所成,的角为,60.,求证:点,A,在,平面,ABCD,内的射影,O,恰好,在,BC,边上,.,12,证明:,因为,AEDF,,,所以,AEB,为异面直线,EB,和,DF,所成的角,知,AEB=60,.,因为,BE,=1,,,AE=AE,=2,,连结,AB,,则在,AEB,中,,AB,2,=AE,2,+BE,2,-2 A EBEcos60=,3,,,13,所以,AB,2,+BE,2,=AE,2,,所以,ABEB,.,又,EB,BC,,所以,EB,平面,ABC,,,所以平面,ABC,平面,ABCD,.,据两平面垂直的性质,知点,A,在平面,ABCD,内的射影,O,在,BC,边上,.,14,1.,求异面直线所成的角大致可分四个步骤进行:找出或作出异面直线所成的角,(,或其补角,),构造三角形解三角形,即求角的某个三角函数值小结,.,2.,作异面直线所成的角要用连线的办法,先定位再定性,一般不要直接作平行线,.,添加的辅助线要尽可能位于背景图形“内部”,并在解题过程中加以说明,.,15,3.,用余弦定理解三角形,若出现所求角的余弦值为负值,则异面直线所成的角要取其补角转化为锐角,.,4.,若已知异面直线所成的角的大小,求解其他问题,则先应找出或作出异面直线所成的角,再通过解三角形将其转化为边的关系,.,16,
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