2019-2020学年人教B版选修2-1 利用空间向量求夹角与距离距离供选用 学案
2019-2020学年人教B版选修2-1  利用空间向量求夹角与距离距离供选用 学案第2页

则∠B1AD1为异面直线AB1与BC1所成的角(或其补角),易求得AB1=,BC1=AD1=,B1D1=.

由余弦定理得cos∠B1AD1=.

(2)法一 取BC的中点O,连接OP,OA,因为△ABC和△PBC均为等边三角形,所以AO⊥BC,PO⊥BC,所以∠POA就是二面角P-BC-A的平面角,即∠POA=120°,过点B作AC的平行线交AO的延长线于点D,连接PD,则∠PBD或其补角就是异面直线PB和AC所成的角.设AB=a,则PB=BD=a,PO=PD=a,所以cos ∠PBD==.

法二 如图,取BC的中点O,连接OP,OA,因为△ABC和△PBC均为等边三角形,所以AO⊥BC,PO⊥BC,所以BC⊥平面PAO,即平面PAO⊥平面ABC.且∠POA就是其二面角P-BC-A的平面角,即∠POA=120°,建立空间直角坐标系如图所示.

设AB=2,则A(,0,0),C(0,-1,0),B(0,1,0),P,

所以\s\up6(→(→)=(-,-1,0),\s\up6(→(→)=,

cos 〈\s\up6(→(→),\s\up6(→(→)〉=-,所以异面直线PB与AC所成角的余弦值为.

法三 如图所示,取BC的中点O,连接OP,OA,

因为△ABC和△PBC是全等的等边三角形,所以AO⊥BC,PO⊥BC,所以∠POA就是二面角的平面角,设AB=2,则\s\up6(→(→)=\s\up6(→(→)-\s\up6(→(→),\s\up6(→(→)=\s\up6(→(→)-\s\up6(→(→),