如图所示的空间直角坐标系。 不妨设 AD 1, AB 2, DP a, 则 P(0,0, a), A(1,0,0) ,
PA BD
例2
如图,长方体 ABCD A1B1C1D1 中,点 E , F 分 别在 BB1 , DD1 上,且 AE A1B, AF A1D . D1 C1 (1)求证:AC 平面AEF ; 1 A1 (2)当 AB 4, AD 3, AA1 5 E 时,求平面AEF与平面D1B1BD 所成的角的余弦值。 F
• 2.求出二面角的两个半平面法向量 n1 , n2
n1 n2 • 3.求出 cos n1 , n2 | n1 || n2 |
• 4.将向量 n1 , n2 的夹角转化为二面角的大小
四.例题选讲
例1.如图,四棱锥 P ABCD中,底面 ABCD PD AB 为平行四边形, DAB 60 , 2 AD , 底面ABCD P (1)证明: PA BD (2)若 PD AD ,求二 面角 A PB C 的余弦值。 分析:由 DAB 60 , D C AB 2 AD ,易证 ADB为Rt , A B 故 AD DB 。
x1 x2 y1 y2 z1 z2 a b 3. cos a, b 2 2 2 2 | a || b | x1 y1 z1 x2 y2 2 z2 2
二.空间向量的坐标运算
三.向量法求二面角的方法与步骤
• 1.建立空间直角坐标系(右手系)
例1
DA 解:以 D为原点, , DB, DP分别为x, y, z 轴建立
B(0, 3,0), D(0,0,0), PA (1,0, a), DB (0, 3,0), PADB 1 0 0 2 (a) 0=0