2019-2020学年人教A版选修2-1 立体几何中的向量法习题 学案
2019-2020学年人教A版选修2-1           立体几何中的向量法习题 学案第3页

=cos〈\s\up6(→(→),\s\up6(→(→)〉,

∴cos〈\s\up6(→(→),\s\up6(→(→)〉=,∴所求值为.

类型二 求直线和平面所成的角

例2 正三棱柱ABC-A1B1C1的底面边长为a,侧棱长为a,求AC1与侧面ABB1A1所成的角.

解 建立如图所示的空间直角坐标系,则A(0,0,0),B(0,a,0),A1(0,0,a),

C1,

方法一 取A1B1的中点M,则M(0,,a),连接AM,MC1,有\s\up6(→(→)1=(-a,0,0),\s\up6(→(→)=(0,a,0),

\s\up6(→(→)1=(0,0,a).

∴\s\up6(→(→)1·\s\up6(→(→)=0,\s\up6(→(→)1·\s\up6(→(→)1=0,

∴\s\up6(→(→)1⊥\s\up6(→(→),\s\up6(→(→)1⊥\s\up6(→(→)1,

则MC1⊥AB,MC1⊥AA1,

又AB∩AA1=A,

∴MC1⊥平面ABB1A1.

∴∠C1AM是AC1与侧面A1ABB1所成的角.

由于\s\up6(→(→)1=,\s\up6(→(→)=(0,,a),

∴\s\up6(→(→)1·\s\up6(→(→)=0++2a2=,

|\s\up6(→(→)1|= =a,

|\s\up6(→(→)|= =a,

∴cos〈\s\up6(→(→)1,\s\up6(→(→)〉==.

∵〈\s\up6(→(→),\s\up6(→(→)〉∈[0°,180°],∴〈\s\up6(→(→)1,\s\up6(→(→)〉=30°,

又直线与平面所成的角∈[0°,90°],

∴AC1与侧面ABB1A1所成的角为30°.

方法二 \s\up6(→(→)=(0,a,0),\s\up6(→(→)1=(0,0,a),

\s\up6(→(→)1=.