(第二课时)主讲人:深圳市盐田高级中学葛贻文深圳市新课程新教材高中数学在线教学1.4.2用空间向量研究距离、夹角问题导入问题:与距离一样,角度是立体几何中的另一类度量问题.本质上,角度是对两个方向的差的度量,向量是有方向的量,所以利用向量研究角度问题有其独特的优势.本节我们用空间向量研究夹角问题,你认为可以按怎样的顺序展开研究.直线与直线所成的角直线与平面所成的角平面与平面所成的角.1.典型例题,求解直线与直线所成的角追问1:这个问题的已知条件是什么?根据以往的经验,你打算通过什么途径将这个立体几何问题转化成向量问题?例7如图1.4-19,在棱长为1的正四面体(四个面都是正三角形)ABCD中,MN,分别为BCAD,的中点,求直线AM和CN夹角的余弦值.答:已知正四面体的棱长和棱与棱之间夹角,AM和CN是中线,其模长可求,与其他棱的夹角也是确定的,这些条件都有利用向量基底的选取.求异面直线AM和CN的夹角时,只要用基底向量表示它们的方向即可,这样,异面直线AM和CN的夹角,可以转化为求向量MA�与向量CN�的夹角.为此,选择,,CACBCD�为基底并表示向量MA�,CN�.将立体几何问题转化成向量问题的途径:途径1:通过建立一个基底,用空间向量表示问题中涉及的点、直线、平面等元素,从而把立体几何问题转化成向量问题;途径2:通过建立空间直角坐标系,用坐标表示问题中涉及的点、直线、平面等元素,从而把立体几何问题转化成向量问题.实际上,空间直角坐标系也是基底,是“特殊”的基底.追问2:请你通过向量运算,求出向量MA�,CN�夹角的余弦值,进而求出直线AM和CN夹角的余弦值.解:化为向量问题以{,}CACBCD�,为基底,则12MACACMCACB�,11.22CNCACD�设向量MACN�和夹角为,则直线AM和CN夹角的余弦值为cos.进行向量运算CNMA�1122CACD�12CACB�211112424CACACBCDCACDCB�2181418121,而ACDABC和都是正三角形,所以32MACN�,所以,122cos33322CNMACNMA��,回到图形问题所以,直线AM和CN夹角的余弦值为32.小结:研究立体几何问题要注意转化思想,将立体几何问题化为向量问题进行向量运算回到图形,解决立体几何问题.追问3:回顾问题1的求解过程,你能归纳出利用向量求空间直线与直线所成的角的一般方法吗?答:将直线与直线所成的角转化成直线的方向向量的夹角,进而利用向量的数量积求解.也就是说,若...