用向量求直线与平面所成的角
【例1】 已知三棱锥PABC中,PA⊥平面ABC,AB⊥AC,PA=AC=AB,N为AB上一点,AB=4AN,M,S分别是PB,BC的中点.
(1)证明:CM⊥SN;
(2)求SN与平面CMN所成的角的大小.
[思路探究] 建立空间直角坐标系,写出有关点的坐标,向量的坐标,计算\s\up15(→(→),\s\up15(→(→)的数量积,证明(1);求出平面CMN的法向量,求线面角的余弦,求得线面角.
[解] 如图,设PA=1,以A为原点,直线AB,AC,AP分别为x,y,z轴建立空间直角坐标系.
则P(0,0,1),C(0,1,0),B(2,0,0),M,N,S.
(1)证明:\s\up15(→(→)=,
\s\up15(→(→)=,
因为\s\up15(→(→)·\s\up15(→(→)=-++0=0,
所以CM⊥SN.
(2)\s\up15(→(→)=,
设a=(x,y,z)为平面CMN的一个法向量.
由a·\s\up15(→(→)=0,a·\s\up15(→(→)=0,得