二面角的平面角专题学案
一、二面角定义
从一条直线出发的两个半平面所组成的图形就叫做二面角。
二面角的大小是用二面角的平面角来衡量的。
而二面角的平面角是指在二面角βα--l 的棱上任取一点O ,分别在两个半平面内作射线l BO l AO ⊥⊥,,则AOB ∠为二面角βα--l 的平面角。
二、二面角的求法:
1.几何法:二面角转化为其平面角,要掌握以下三种基本做法: ①直接利用定义,图4(1)。
②利用三垂线定理及其逆定理,图4(2)最常用。
③作棱的垂面,图4(3)。
α
β
A
O
P A B
O
P α
β 4(1) 4(2) 4(3)
典型例题:
例1.在正四面体ABCD 中,求相邻两个平面所成的二面角的平面角的大小.
例2.在棱长为1的正方体1AC 中,(1)求二面角11A B D C --的大小; (2)求平面1C BD 与底面ABCD 所成二面角1C BD C --的平面角大小.
例3.已知:二面角l αβ--且,A A α∈到平面β
的距离为A 到l 的距离为4,求二面角l αβ--的大小.
l
B
O
A
β
α
例4.如图,AB ⊥平面BCD ,BD CD ⊥,若2AB BC BD ==,求二面角B AC D --的正弦值.
课堂练习:
1.正方体AC 1中M 是BC 中点,求二面角D 1—AB 1—M 的平面角的正切值.
2.ABC 为等腰直角三角形,∠C=900
. PA ⊥面ABC ,AC=a. PA=2 a. 求A —PB —C 大小.
3.直三棱柱棱长均相等. ∠ADC 1=900
. 求D —AC 1—C 大小.
A
B
C
D
E
F
4.如图,在底面为平行四形的四棱锥P ABCD -中,AB AC ⊥,PA ⊥平面ABCD ,且
PA AB =,点E 是PD 的中点.
(Ⅰ)求证:AC PB ⊥;(Ⅱ)求证://PB 平面AEC ; (Ⅲ)求二面角D AC E --的大小.
5.已知四棱锥P-ABCD 的底面为直角梯形,AB ∥DC ,
⊥=∠PA DAB ,90 底面ABCD ,且PA=AD=DC=
2
1
AB=1,M 是PB 的中点。
(Ⅰ)证明:面PAD ⊥面PCD ; (Ⅱ)求AC 与PB 所成的角;
(Ⅲ)求面AMC 与面BMC 所成二面角的大小。