2020届高考数学(理)一轮复习讲义 8.8 立体几何中的向量方法(二)-求空间角和距离.docx

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1、公众号码:王校长资源站8.8立体几何中的向量方法(二)求空间角和距离最新考纲考情考向分析1.能用向量方法解决直线与直线、直线与平面、平面与平面的夹角的计算问题.2.了解向量方法在研究立体几何问题中的应用.本节是高考中的必考内容,涉及用向量法计算空间异面直线所成角、直线和平面所成角、二面角及空间距离等内容,考查热点是空间角的求解.题型以解答题为主,要求有较强的数学运算素养,广泛应用函数与方程思想、转化与化归思想.1.两条异面直线所成角的求法设a,b分别是两异面直线l1,l2的方向向量,则l1与l2所成的角a与b的夹角范围0,求法cos cos 2.斜线和平面所成的角(1)斜线和它在平面内的射影的

2、所成的角叫做斜线和平面所成的角(或斜线和平面的夹角).(2)斜线和它在平面内的射影所成的角,是斜线和这个平面内所有直线所成角中最小的角.3.二面角(1)从一条直线出发的两个半平面所组成的图形叫做二面角.(2)在二面角l的棱上任取一点O,在两半平面内分别作射线OAl,OBl,则AOB叫做二面角l的平面角.4.空间向量与空间角的关系(1)设异面直线l1,l2的方向向量分别为m1,m2,则l1与l2所成的角满足cos |cosm1,m2|.(2)设直线l的方向向量和平面的法向量分别为m,n,则直线l与平面所成角满足sin |cosm,n|.(3)求二面角的大小1如图,AB、CD是二面角l的两个面内与

3、棱l垂直的直线,则二面角的大小,.2如图,n1,n2分别是二面角l的两个半平面,的法向量,则二面角的大小满足cos cosn1,n2或cosn1,n2.概念方法微思考1.利用空间向量如何求线段长度?提示利用|2 可以求空间中有向线段的长度.2.如何求空间点面之间的距离?提示点面距离的求法:已知AB为平面的一条斜线段,n为平面的法向量,则点B到平面的距离为|cos,n|.题组一思考辨析1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“”或“”)(1)两直线的方向向量所成的角就是两条直线所成的角.()(2)直线的方向向量和平面的法向量所成的角就是直线与平面所成的角.()(3)两个平面的法向量所成的角是这两个

4、平面所成的角.()(4)两异面直线夹角的范围是,直线与平面所成角的范围是,二面角的范围是0,.()(5)若二面角a的两个半平面,的法向量n1,n2所成角为,则二面角a的大小是.()题组二教材改编2.已知两平面的法向量分别为m(0,1,0),n(0,1,1),则两平面所成的二面角为()A.45 B.135C.45或135 D.90答案C解析cosm,n,即m,n45.两平面所成二面角为45或18045135.3.如图,正三棱柱(底面是正三角形的直棱柱)ABCA1B1C1的底面边长为2,侧棱长为2,则AC1与侧面ABB1A1所成的角为_.答案解析如图,以A为原点,以,(AEAB),所在直线分别为x

5、轴、y轴、z轴(如图)建立空间直角坐标系,设D为A1B1的中点,则A(0,0,0),C1(1,2),D(1,0,2),(1,2),(1,0,2).C1AD为AC1与平面ABB1A1所成的角,cosC1AD,又C1AD,C1AD.题组三易错自纠4.在直三棱柱ABCA1B1C1中,BCA90,M,N分别是A1B1,A1C1的中点,BCCACC1,则BM与AN所成角的余弦值为()A. B. C. D.答案C解析以点C为坐标原点,CA,CB,CC1所在直线分别为x轴、y轴、z轴,建立如图所示的空间直角坐标系.设BCCACC12,则可得A(2,0,0),B(0,2,0),M(1,1,2),N(1,0,2

6、),(1,1,2),(1,0,2).cos,.5.已知向量m,n分别是直线l和平面的方向向量和法向量,若cosm,n,则l与所成的角为_.答案30解析设l与所成角为,cosm,n,sin |cosm,n|,090,30.题型一求异面直线所成的角例1如图,四边形ABCD为菱形,ABC120,E,F是平面ABCD同一侧的两点,BE平面ABCD,DF平面ABCD,BE2DF,AEEC.(1)证明:平面AEC平面AFC;(2)求直线AE与直线CF所成角的余弦值.(1)证明如图所示,连接BD,设BDACG,连接EG,FG,EF.在菱形ABCD中,不妨设GB1.由ABC120,可得AGGC.由BE平面AB

7、CD,ABBC2,可知AEEC.又AEEC,所以EG,且EGAC.在RtEBG中,可得BE,故DF.在RtFDG中,可得FG.在直角梯形BDFE中,由BD2,BE,DF,可得EF,从而EG2FG2EF2,所以EGFG.又ACFGG,AC,FG平面AFC,所以EG平面AFC.因为EG平面AEC,所以平面AEC平面AFC.(2)解如图,以G为坐标原点,分别以GB,GC所在直线为x轴、y轴,|为单位长度,建立空间直角坐标系Gxyz,由(1)可得A(0,0),E(1,0,),F,C(0,0),所以(1,),.故cos,.所以直线AE与直线CF所成角的余弦值为.思维升华用向量法求异面直线所成角的一般步骤

8、(1)选择三条两两垂直的直线建立空间直角坐标系;(2)确定异面直线上两个点的坐标,从而确定异面直线的方向向量;(3)利用向量的夹角公式求出向量夹角的余弦值;(4)两异面直线所成角的余弦值等于两向量夹角余弦值的绝对值.跟踪训练1三棱柱ABCA1B1C1中,ABC为等边三角形,AA1平面ABC,AA1AB,N,M分别是A1B1,A1C1的中点,则AM与BN所成角的余弦值为()A. B. C. D.答案C解析如图所示,取AC的中点D,以D为原点,BD,DC,DM所在直线分别为x轴、y轴、z轴,建立空间直角坐标系,不妨设AC2,则A(0,1,0),M(0,0,2),B(,0,0),N,所以(0,1,2

9、),所以cos,故选C.题型二求直线与平面所成的角例2(2018全国)如图,四边形ABCD为正方形,E,F分别为AD,BC的中点,以DF为折痕把DFC折起,使点C到达点P的位置,且PFBF.(1)证明:平面PEF平面ABFD;(2)求DP与平面ABFD所成角的正弦值.(1)证明由已知可得BFPF,BFEF,PFEFF,PF,EF平面PEF,所以BF平面PEF.又BF平面ABFD,所以平面PEF平面ABFD.(2)解如图,作PHEF,垂足为H.由(1)得,PH平面ABFD.以H为坐标原点,的方向为y轴正方向,|为单位长,建立如图所示的空间直角坐标系Hxyz.由(1)可得,DEPE.又DP2,DE

10、1,所以PE.又PF1,EF2,所以PEPF.所以PH,EH.则H(0,0,0),P,D,.又为平面ABFD的法向量,设DP与平面ABFD所成的角为,则sin |cos,|.所以DP与平面ABFD所成角的正弦值为.思维升华若直线l与平面的夹角为,直线l的方向向量l与平面的法向量n的夹角为,则或,故有sin |cos |.跟踪训练2(2018全国)如图,在三棱锥PABC中,ABBC2,PAPBPCAC4,O为AC的中点.(1)证明:PO平面ABC;(2)若点M在棱BC上,且二面角MPAC为30,求PC与平面PAM所成角的正弦值.(1)证明因为PAPCAC4,O为AC的中点,所以OPAC,且OP2

11、.如图,连接OB.因为ABBCAC,所以ABC为等腰直角三角形,所以OBAC,OBAC2.由OP2OB2PB2知POOB.因为OPOB,OPAC,OBACO,OB,AC平面ABC,所以PO平面ABC.(2)解由(1)知OP,OB,OC两两垂直,则以O为坐标原点,分别以OB,OC,OP所在直线为x轴、y轴、z轴,建立空间直角坐标系Oxyz,如图所示.由已知得O(0,0,0),B(2,0,0),A(0,2,0),C(0,2,0),P(0,0,2),(0,2,2).由(1)知平面PAC的一个法向量为(2,0,0).设M(a,2a,0)(0a2),则(a,4a,0).设平面PAM的法向量为n(x,y,

12、z).由n0,n0,得可取ya,得平面PAM的一个法向量为n(a4),a,a),所以cos,n.由已知可得|cos,n|cos 30,所以,解得a4(舍去)或a.所以n.又(0,2,2),所以cos,n.所以PC与平面PAM所成角的正弦值为.题型三求二面角例3(2018锦州模拟)如图,在梯形ABCD中,ABCD,ADDCCB2,ABC60,平面ACEF平面ABCD,四边形ACEF是菱形,CAF60.(1)求证:BFAE;(2)求二面角BEFD的平面角的正切值.(1)证明依题意,在等腰梯形ABCD中,AC2,AB4,BC2,AC2BC2AB2,即BCAC,又平面ACEF平面ABCD,平面ACEF

13、平面ABCDAC,BC平面ABCD,BC平面ACEF,而AE平面ACEF,AEBC,连接CF,四边形ACEF为菱形,AEFC,又BCCFC,BC,CF平面BCF,AE平面BCF,BF平面BCF,BFAE.(2)解取EF的中点M,连接MC,四边形ACEF是菱形,且CAF60,由平面几何易知MCAC,又平面ACEF平面ABCD,平面ACEF平面ABCDAC,CM平面ACEF,MC平面ABCD.以CA,CB,CM所在直线分别为x,y,z轴建立空间直角坐标系,各点的坐标依次为C(0,0,0),A(2,0,0),B(0,2,0),D(,1,0),E(,0,3),F(,0,3),设平面BEF和平面DEF的

14、一个法向量分别为n1(a1,b1,c1),n2(a2,b2,c2),(,2,3),(2,0,0),即即不妨令b13,则n1(0,3,2),同理可求得n2(0,3,1),设二面角BEFD的大小为,由图易知为锐角,cos |cosn1,n2|,故二面角BEFD的平面角的正切值为.思维升华利用向量法求二面角的大小的关键是确定平面的法向量,求法向量的方法主要有两种:求平面的垂线的方向向量;利用法向量与平面内两个不共线向量的数量积为零,列方程组求解.跟踪训练3(2018全国)如图,边长为2的正方形ABCD所在的平面与半圆弧所在平面垂直,M是上异于C,D的点. (1)证明:平面AMD平面BMC;(2)当三

15、棱锥MABC体积最大时,求平面MAB与平面MCD所成二面角的正弦值.(1)证明由题设知,平面CMD平面ABCD,交线为CD.因为BCCD,BC平面ABCD,所以BC平面CMD,又DM平面CMD,故BCDM.因为M为上异于C,D的点,且DC为直径,所以DMCM.又BCCMC,BC,CM平面BMC,所以DM平面BMC.又DM平面AMD,故平面AMD平面BMC.(2)解以D为坐标原点,的方向为x轴正方向,建立如图所示的空间直角坐标系Dxyz.当三棱锥MABC体积最大时,M为的中点.由题设得D(0,0,0),A(2,0,0),B(2,2,0),C(0,2,0),M(0,1,1),(2,1,1),(0,

16、2,0),(2,0,0),设n(x,y,z)是平面MAB的法向量,则即可取n(1,0,2),是平面MCD的一个法向量,因此cosn,sinn,.所以平面MAB与平面MCD所成二面角的正弦值是.利用空间向量求空间角例(12分)如图,四棱锥SABCD中,ABD为正三角形,BCD120,CBCDCS2,BSD90.(1)求证:AC平面SBD;(2)若SCBD,求二面角ASBC的余弦值.(1)证明设ACBDO,连接SO,如图,因为ABAD,CBCD,所以AC是BD的垂直平分线,即O为BD的中点,且ACBD.1分在BCD中,因为CBCD2,BCD120,所以BD2,CO1.在RtSBD中,因为BSD90

17、,O为BD的中点,所以SOBD.在SOC中,因为CO1,SO,CS2,所以SO2CO2CS2,所以SOAC.4分因为BDSOO,BD,SO平面SBD,所以AC平面SBD.5分(2)解方法一过点O作OKSB于点K,连接AK,CK,如图,由(1)知AC平面SBD,所以AOSB.因为OKAOO,OK,AO平面AOK,所以SB平面AOK.6分因为AK平面AOK,所以AKSB.同理可证CKSB.7分所以AKC是二面角ASBC的平面角.因为SCBD,由(1)知ACBD,且ACSCC,AC,SC平面SAC,所以BD平面SAC.而SO平面SAC,所以SOBD.在RtSOB中,OK.在RtAOK中,AK,同理可

18、求CK.10分在AKC中,cosAKC.所以二面角ASBC的余弦值为.12分方法二因为SCBD,由(1)知,ACBD,且ACSCC,AC,SC平面SAC,所以BD平面SAC.而SO平面SAC,所以SOBD.6分由(1)知,AC平面SBD,SO平面SBD,所以SOAC.因为ACBDO,AC,BD平面ABCD,所以SO平面ABCD.7分以O为原点,的方向分别为x轴、y轴、z轴的正方向建立空间直角坐标系,如图,则A(3,0,0),B(0,0),C(1,0,0),S(0,0,).所以(3,0),(1,0),(0,).8分设平面SAB的法向量n(x1,y1,z1),则令y1,得平面SAB的一个法向量为n

19、(1,).同理可得平面SCB的一个法向量为m(,1,1).10分所以cosn,m.因为二面角ASBC是钝角,所以二面角ASBC的余弦值为.12分利用向量求空间角的步骤第一步:建立空间直角坐标系,确定点的坐标;第二步:求向量(直线的方向向量、平面的法向量)坐标;第三步:计算向量的夹角(或函数值),并转化为所求角.1.已知两平面的法向量分别为m(1,1,0),n(0,1,1),则两平面所成的二面角为()A.60 B.120 C.60或120 D.90答案C解析cosm,n,即m,n120.两平面所成二面角为120或18012060.2.如图,在空间直角坐标系中有直三棱柱ABCA1B1C1,CACC

20、12CB,则直线BC1与直线AB1所成角的余弦值为()A. B.C. D.答案A解析设CA2,则C(0,0,0),A(2,0,0),B(0,0,1),C1(0,2,0),B1(0,2,1),可得向量(2,2,1),(0,2,1),由向量的夹角公式得cos,故选A.3.在正方体ABCDA1B1C1D1中,点E为BB1的中点,则平面A1ED与平面ABCD所成的锐二面角的余弦值为()A. B. C. D.答案B解析以A为原点,AB,AD,AA1所在直线分别为x轴,y轴,z轴,建立如图所示的空间直角坐标系Axyz,设棱长为1,则A1(0,0,1),E,D(0,1,0),(0,1,1),.设平面A1ED

21、的一个法向量为n1(1,y,z),则有即n1(1,2,2).平面ABCD的一个法向量为n2(0,0,1),cosn1,n2,即所成的锐二面角的余弦值为.4.在正方体ABCDA1B1C1D1中,AC与B1D所成角的大小为()A. B. C. D.答案D解析以A为坐标原点,AB,AD,AA1所在直线分别为x轴、y轴、z轴,建立如图所示的空间直角坐标系,设正方体的边长为1,则A(0,0,0),C(1,1,0),B1(1,0,1),D(0,1,0).(1,1,0),(1,1,1),1(1)110(1)0,AC与B1D所成的角为.5.(2018包头模拟)已知正三棱柱ABCA1B1C1,ABAA12,则异

22、面直线AB1与CA1所成角的余弦值为()A.0 B. C. D.答案C解析以A为原点,在平面ABC内过A作AC的垂线为x轴,以AC所在直线为y轴,以AA1所在直线为z轴,建立空间直角坐标系,则A(0,0,0),B1(,1,2),A1(0,0,2),C(0,2,0),(,1,2),(0,2,2),设异面直线AB1和A1C所成的角为,则cos .异面直线AB1和A1C所成的角的余弦值为.6.如图,点A,B,C分别在空间直角坐标系Oxyz的三条坐标轴上,(0,0,2),平面ABC的法向量为n(2,1,2),设二面角CABO的大小为,则cos 等于()A. B. C. D.答案C解析由题意可知,平面A

23、BO的一个法向量为(0,0,2),由图可知,二面角CABO为锐角,由空间向量的结论可知,cos .7.在三棱锥PABC中,PA平面ABC,BAC90,D,E,F分别是棱AB,BC,CP的中点,ABAC1,PA2,则直线PA与平面DEF所成角的正弦值为_.答案解析以A为原点,AB,AC,AP所在直线分别为x轴、y轴、z轴建立如图所示的空间直角坐标系,由ABAC1,PA2,得A(0,0,0),B(1,0,0),C(0,1,0),P(0,0,2),D,E,F.(0,0,2),.设平面DEF的法向量为n(x,y,z),则由得取z1,则n(2,0,1),设直线PA与平面DEF所成的角为,则sin |co

24、sn,|,直线PA与平面DEF所成角的正弦值为.8.如图,在正方形ABCD中,EFAB,若沿EF将正方形折成一个二面角后,AEEDAD11,则AF与CE所成角的余弦值为_.答案解析AEEDAD11,AEED,即AE,DE,EF两两垂直,所以建立如图所示的空间直角坐标系,设ABEFCD2,则E(0,0,0),A(1,0,0),F(0,2,0),C(0,2,1),(1,2,0),(0,2,1),cos,AF与CE所成角的余弦值为.9.如图所示,在三棱柱ABCA1B1C1中,AA1底面ABC,ABBCAA1,ABC90,点E,F分别是棱AB,BB1的中点,则直线EF和BC1所成的角是_.答案60解析

25、以B点为坐标原点,以BC所在直线为x轴,BA所在直线为y轴,BB1所在直线为z轴,建立空间直角坐标系.设ABBCAA12,则C1(2,0,2),E(0,1,0),F(0,0,1),则(0,1,1),(2,0,2),2,cos,异面直线所成角的范围是(0,90,EF和BC1所成的角为60.10.(2019福州质检)已知点E,F分别在正方体ABCDA1B1C1D1的棱BB1,CC1上,且B1E2EB,CF2FC1,则平面AEF与平面ABC所成的锐二面角的正切值为_.答案解析方法一延长FE,CB相交于点G,连接AG,如图所示.设正方体的棱长为3,则GBBC3,作BHAG于点H,连接EH,则EHB为所

26、求锐二面角的平面角.BH,EB1,tanEHB.方法二如图,以点D为坐标原点,DA,DC,DD1所在直线分别为x轴、y轴、z轴,建立空间直角坐标系Dxyz,设DA1,由已知条件得A(1,0,0),E,F,设平面AEF的法向量为n(x,y,z),由得令y1,z3,x1,则n(1,1,3),取平面ABC的法向量为m(0,0,1),设平面AEF与平面ABC所成的锐二面角为,则cos |cosn,m|,tan .11.(2018鄂尔多斯联考)如图,在几何体ABCA1B1C1中,平面A1ACC1底面ABC,四边形A1ACC1是正方形,B1C1BC,Q是A1B的中点,且ACBC2B1C1,ACB.(1)证

27、明:B1QA1C;(2)求直线AC与平面A1BB1所成角的正弦值.(1)证明如图所示,连接AC1与A1C交于M点,连接MQ.四边形A1ACC1是正方形,M是AC1的中点,又Q是A1B的中点,MQBC,MQBC,又B1C1BC且BC2B1C1,MQB1C1,MQB1C1,四边形B1C1MQ是平行四边形,B1QC1M,C1MA1C,B1QA1C.(2)解平面A1ACC1平面ABC,平面A1ACC1平面ABCAC,CC1AC,CC1平面A1ACC1,CC1平面ABC.如图所示,以C为原点,CB,CC1所在直线分别为y轴和z轴建立空间直角坐标系,令ACBC2B1C12,则C(0,0,0),A(,1,0

28、),A1(,1,2),B(0,2,0),B1(0,1,2),(,1,0),(,2,0),(0,1,2),设平面A1BB1的法向量为n(x,y,z),则由n,n,可得可令y2,则x4,z,平面A1BB1的一个法向量n(4,2,),设直线AC与平面A1BB1所成的角为,则sin .12.(2019盘锦模拟)如图,在四棱锥PABCD中,侧面PAD底面ABCD,底面ABCD为直角梯形,其中ABCD,CDA90,CD2AB2,AD3,PA,PD2,点E在棱AD上且AE1,点F为棱PD的中点.(1)证明:平面BEF平面PEC;(2)求二面角ABFC的余弦值.(1)证明在RtABE中,由ABAE1,得AEB

29、45,同理在RtCDE中,由CDDE2,得DEC45,所以BEC90,即BEEC.在PAD中,cosPAD,在PAE中,PE2PA2AE22PAAEcosPAE51214,所以PE2AE2PA2,即PEAD.又平面PAD平面ABCD,平面PAD平面ABCDAD,PE平面PAD,所以PE平面ABCD,所以PEBE.又因为CEPEE,CE,PE平面PEC,所以BE平面PEC,所以平面BEF平面PEC.(2)解由(1)知EB,EC,EP两两垂直,故以E为坐标原点,以射线EB,EC,EP分别为x轴、y轴、z轴的正半轴建立如图所示的空间直角坐标系,则B(,0,0),C(0,2,0),P(0,0,2),A

30、,D(,0),F,(,2,0),设平面ABF的法向量为m(x1,y1,z1),则不妨设x11,则m(1,1,2),设平面BFC的法向量为n(x2,y2,z2),则不妨设y22,则n(4,2,5),记二面角ABFC为(由图知应为钝角),则cos ,故二面角ABFC的余弦值为.13.如图,在四棱锥SABCD中,SA平面ABCD,底面ABCD为直角梯形,ADBC,BAD90,且AB4,SA3.E,F分别为线段BC,SB上的一点(端点除外),满足,当实数的值为_时,AFE为直角.答案解析因为SA平面ABCD,BAD90,以A为坐标原点,AD,AB,AS所在直线分别为x轴、y轴、z轴,建立如图所示的空间

31、直角坐标系Axyz.AB4,SA3,B(0,4,0),S(0,0,3).设BCm,则C(m,4,0),.().()(0,4,3),F.同理可得E,.,要使AFE为直角,即0,则00,169,解得.14.(2018满洲里模拟)如图,已知直三棱柱ABCA1B1C1中,AA1ABAC1,ABAC,M,N,Q分别是CC1,BC,AC的中点,点P在直线A1B1上运动,且(0,1).(1)证明:无论取何值,总有AM平面PNQ;(2)是否存在点P,使得平面PMN与平面ABC的夹角为60?若存在,试确定点P的位置,若不存在,请说明理由.(1)证明连接A1Q.AA1AC1,M,Q分别是CC1,AC的中点,RtA

32、A1QRtCAM,MACQA1A,MACAQA1QA1AAQA190,AMA1Q.N,Q分别是BC,AC的中点,NQAB.又ABAC,NQAC.在直三棱柱ABCA1B1C1中,AA1底面ABC,NQAA1.又ACAA1A,AC,AA1平面ACC1A1,NQ平面ACC1A1,NQAM.由NQAB和ABA1B1可得NQA1B1,N,Q,A1,P四点共面,A1Q平面PNQ.NQA1QQ,NQ,A1Q平面PNQ,AM平面PNQ,无论取何值,总有AM平面PNQ.(2)解如图,以A为坐标原点,AB,AC,AA1所在的直线分别为x轴、y轴、z轴建立空间直角坐标系,则A1(0,0,1),B1(1,0,1),M

33、,N,Q,(1,0,0).由(1,0,0)(,0,0),可得点P(,0,1),.设n(x,y,z)是平面PMN的法向量,则即得令x3,得y12,z22,n(3,12,22)是平面PMN的一个法向量.取平面ABC的一个法向量为m(0,0,1).假设存在符合条件的点P,则|cosm,n|,化简得421410,解得或(舍去).综上,存在点P,且当A1P时,满足平面PMN与平面ABC的夹角为60.15.在四棱锥PABCD中,(4,2,3),(4,1,0),(6,2,8),则这个四棱锥的高h等于()A.1 B.2C.13 D.26答案B解析设平面ABCD的法向量为n(x,y,z),则即令y4,则n,则c

34、osn,h22.16.如图所示,在梯形ABCD中,ABCD,BCD120,四边形ACFE为矩形,且CF平面ABCD,ADCDBCCF.(1)求证:EF平面BCF;(2)点M在线段EF上运动,当点M在什么位置时,平面MAB与平面FCB所成的锐二面角最大,并求此时二面角的余弦值.(1)证明设ADCDBC1,ABCD,BCD120,AB2,AC2AB2BC22ABBCcos 603,AB2AC2BC2,则BCAC.CF平面ABCD,AC平面ABCD,ACCF,而CFBCC,CF,BC平面BCF,AC平面BCF.EFAC,EF平面BCF.(2)解以C为坐标原点,分别以直线CA,CB,CF为x轴、y轴、z轴建立如图所示的空间直角坐标系,设FM(0),则C(0,0,0),A(,0,0),B(0,1,0),M(,0,1),(,1,0),(,1,1).设n(x,y,z)为平面MAB的法向量,由得取x1,则n(1,).易知m(1,0,0)是平面FCB的一个法向量,cosn,m .0,当0时,cosn,m取得最小值,当点M与点F重合时,平面MAB与平面FCB所成的锐二面角最大,此时二面角的余弦值为.公众号码:王校长资源站

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