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直线和平面所成的角与二面角(第四课时)
习题课1
进一步掌握二面角及二面角的概念.
进一步熟悉二面角的三种作法,了解其它求法.
教学重点、难点:二面角平面角的构造方法.
教学过程:
一、复习
1.二面角的概念,二面角平面角的作法及二面角平面角的范围;
2.面面垂直的判定和性质定理.
二、新课讲解
例1.如图所示,已知面,,二面角的平面角为,求证:.
证明:过作的垂线,垂足为,连接.
∵平面,平面,,
∴,
∴为二面角的平面角,
即,
∵面,∴.
∵是直角三角形,∴.
又∵,
∴,
∴即.
说明:这是推广的射影定理,也是求二面角平面角的一种方法.
例2.如图,在空间四边形中,是正三角形,是等腰直角三角形,且,又二面角为直二面角,
求二面角的大小.
解:过作于,
∵二面角为直二面角,
∴面.
取中点,为中点,连接,
∵,∴,
∴,∴
∴为二面角的平面角.
令,则.
∴,∴在中,
∴.
即二面角的大小为.
例3.设在平面内的射影是直角三角形的斜边的中点,,
求(1)与平面所成角的大小;
(2)二面角的大小;
(3)异面直线和的大小.
解:(1)∵面,
∴,
∴为与面所成角.
∵,
∴,∴,
∴,∴,
即与平面所成角的大小为.
(2)取中点,连接,
∴.∵,
∴.又∵面,
∴,∴为二面角的平面角.
又∵,∵,
∴.∴.
即二面角的大小为.
(3)取的中点,连接,则,
∴与所成的锐角或直角即为异面直线和所成角.
易求得,
即异面直线和所成角为.
三、本课小结
1.二面角的求法.
2.二面角的构造方法.
四、作业补充
1.在正方体中,为的中点,求截面与底面所成较小的二面角的大小.(用可以求得)
2.如图,正方体的棱长为,
求(1)二面角的大小;
(2)二面角的大小.
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