BD 平面PBD,
所以AC⊥平面PBD.
探究:如何求直线与平面所成的角
例2 . 在正方体ABCD-A1B1C1D1中,
(1)求直线A1C与平面ABCD所成的角的正切值;
(2)求直线A1B与平面BDD1B1所成的角.
[解析] (1)∵直线A1A⊥平面ABCD,∴∠A1CA为直线A1C与平面ABCD所成的角,设A1A=1,则AC=,
∴tan∠A1CA=.
(2) 连接A1C1交B1D1于O,在正方形A1B1C1D1中,A1C1⊥B1D1,
∵BB1⊥平面A1B1C1D1,A1C1⊂平面A1B1C1D1,∴BB1⊥A1C1,
又BB1∩B1D1=B1,∴A1C1⊥平面BDD1B1,垂足为O.
∴∠A1BO为直线A1B与平面BDD1B1所成的角,
在Rt△A1BO中,A1O=A1C1=A1B,∴∠A1BO=30°.
即A1B与平面BDD1B1所成的角为30°.
规律总结:求线面角的方法:
(1)求直线和平面所成角的步骤:①寻找过斜线上一点与平面垂直的直线;②连接垂足和斜足间得到斜线在平面上的射影,斜线与其射影所成的锐角或直角即为所求的角;③把该角归结在某个三角形中,通过解三角形,求出该角.
(2)求线面角的技巧:在上述步骤中,其中作角是关键,而确定斜线在平面内的射影是作角的关键,几何图形的特征是找射影的依据,射影一般都是一些特殊的点,比如中心、垂心、重心等.
例3 .一条直线和平面所成角为θ,那么θ的取值范围是 ( )
A.0°<θ<90° B.0°≤θ≤90°
C.0°≤θ<90° D.0°≤θ≤180°
☆课堂提高☆
1.下列命题中,正确的有( )
①如果一条直线垂直于平面内的两条直线,那么这条直线和这个平面垂直.
②过直线l外一点P,有且仅有一个平面与l垂直.
④垂直于角的两边的直线必垂直角所在的平面.
⑤过点A垂直于直线a的所有直线都在过点A垂直于a的平面内.