2019年数学新同步湘教版选修2-1讲义+精练:第3章 3.6 直线与平面、平面与平面所成的角 Word版含解析
2019年数学新同步湘教版选修2-1讲义+精练:第3章 3.6 直线与平面、平面与平面所成的角 Word版含解析第2页

  提示:相等或互补.

  

  

求直线与平面所成的角   

  如图,在四棱锥P­ABCD中,底面为直角梯形,AD∥BC,∠BAD=90°,PA⊥底面ABCD,且PA=AD=AB=2BC,M,N分别为PC,PB的中点.求BD与平面ADMN所成的角θ.

  [自主解答] 如图所示,建立空间直角坐标系,设BC=1,

  则A(0,0,0),B(2,0,0),D(0,2,0),P(0,0,2),

  则N(1,0,1),

  ∴\s\up7(―→(―→)=(-2,2,0),\s\up7(―→(―→)=(0,2,0),\s\up7(―→(―→)=(1,0,1).

  设平面ADMN的一个法向量为n=(x,y,z),

  则由\s\up7(―→(n·eq \o(AD,\s\up7(―→)

  得

  取x=1,则z=-1,

  ∴n=(1,0,-1).

  ∵cos〈\s\up7(―→(―→),n〉=\s\up7(―→(BD,\s\up7(―→)==-,

  ∴sin θ=|cos〈\s\up7(―→(―→),n〉|=.

  又0°≤θ≤90°,∴θ=30°.

  

  利用向量法求直线与平面所成角的步骤为:

  (1)确定直线的方向向量和平面的法向量;

  (2)求两个向量夹角的余弦值;

  (3)确定向量夹角的范围;

  (4)确定线面角与向量夹角的关系:向量夹角为锐角时,线面角与这个夹角互余;向量夹角为钝角时,线面角等于这个夹角减去90°.