1、三角坐标法破解可变二面角问题知识与方法如下图所示,设二面角的平面角为,记,则点A的坐标为,在很多二面角可变或未知的情形下,可以像这样将动点的坐标设成三角的形式,参与后续的运算.典型例题【例题】如下图所示,三棱锥中,是边长为2的正三角形,若二面角的大小为60,则三棱锥的体积为_.变式1如下图所示,三棱锥中,是边长为2的正三角形,若三棱锥的体积为1,则二面角的大小为_.变式2 如下图所示,三棱锥中,是边长为2的正三角形,E、F分别是、的中点,若,则三棱锥的体积为_.变式3 如下图所示,三棱锥中,是边长为2的正三角形,且直线与平面所成的角的正弦值为.(1)证明:;(2)求二面角的余弦值.变式4如下图
2、所示,三棱锥中,是边长为2的正三角形,若异面直线与所成角的余弦值为,则二面角的大小为_.强化训练1.()四棱锥中,底面是边长为2的正方形,若直线与平面所成角的正弦值为,则四棱锥的体积为_.2.()如下图所示,四棱锥中,底面是梯形,E、F分别为、的中点,若,则四棱锥的体积为_.3.()如图1,矩形中,现将沿对角线向上翻折,得到四面体,则四面体的外接球的表面积为_,设二面角的平面角为,当时,的长的取值范围是_.4.(2012浙江)已知矩形中,将沿对角线所在的直线翻折,在翻折过程中( )A.存在某个位置,使得直线与直线垂直B.存在某个位置,使得直线与直线垂直C.存在某个位置,使得直线与直线垂直D.对任意位置,三直线“与”,“与”,“与”均不垂直5.()如下图所示,三棱柱中,是边长为2的正三角形,.(1)证明:;(2)若三棱柱的体积为3,且二面角的余弦值为,求直线与平面所成角的正弦值.6.()正方形的边长为2,E、F分别为边、的中点,M为线段的中点,将正方形沿折起,得到如下图所示的二面角.(1)直线与平面相交于点O,试确定点O的位置,并证明平面;(2)若平面与平面所成的锐二面角的余弦值为,求二面角的大小.