3.6直线与平面、平面与平面所成的角
[读教材·填要点]
1.直线与平面所成的角
(1)定义:如果直线l与平面α垂直,l与平面α所成的角θ为直角,θ=.如果直线l与平面α不垂直,则l在α内的射影是一条直线l′,将l与l′所成的角θ定义为l与平面α所成的角.
(2)范围:θ∈.
(3)计算:作直线l的方向向量v和平面α的法向量n,并且可选v与n所成的角θ1∈,则l与平面α所成的角 θ=-θ1,sin θ=cos_θ1=.
2.二面角
(1)定义:从一条直线l出发的两个半平面α,β组成的图形叫作二面角,记作αlβ.
(2)二面角的平面角
过二面角αlβ的棱l上任意一点O作垂直于棱l的平面,分别与两个面α,β相交得到两条射线OA,OB,则∠AOB称为二面角αlβ的平面角.
(3)二面角的范围
二面角的平面角的度数在0°~180°范围内,特别当二面角αlβ是90°时称它为直二面角,此时称两个面α,β相互垂直.
3.两个平面所成的角
两个相交平面,以交线为棱可以构成四个二面角,其中最小的一个二面角称为这两个平面所成的角,取值范围是.两个平行平面所成的角为0°.
[小问题·大思维]
1.当一条直线l与一个平面α的夹角为0时,这条直线一定在平面内吗?
提示:不一定,这条直线可能与平面平行.
2.设直线l与平面α所成的角为θ,l的方向向量为a,平面α的法向量为n,如何用a和n求角θ?
提示:sin θ=|cos〈a,n〉|=.
3.二面角的法向量的夹角与二面角的平面角的大小有什么关系?