3 直线与平面的夹角 3
4 二面角及其度量课堂探究探究一 用定义法求直线与平面所成的角利用定义法求直线与平面所成的角,首先要作出斜线和这条斜线在平面内的射影所成的锐角,然后通过解三角形求出直线与平面所成的角的大小.其基本步骤可归纳为“一作,二证,三计算”.【典型例题 1】 在正四面体 ABCD 中,E 为棱 AD 的中点,连接 CE,求 CE 和平面 BCD 所成角的正弦值.思路分析:在求解斜线和平面所成的角时,确定斜线在平面内的射影的位置是一个既基本又重要的问题.解:如图,过 A,E 分别作 AO⊥平面 BCD,EG⊥平面 BCD,O,G 为垂足.则 AO∥GE,AO=2GE
连接 GC,则∠ECG 为 EC 和平面 BCD 所成的角.因为 AB=AC=AD,所以 OB=OC=OD
因为△BCD 是正三角形,所以 O 为△BCD 的中心.连接 DO 并延长交 BC 于 F,则 F 为 BC 的中点.令正四面体 ABCD 的棱长为 1,可求得 CE=,DF=,OD=,则 AO===,所以 EG=
在 Rt△ECG 中,sin∠ECG==
归纳找射影的两种方法:(1)斜线上任一点在平面内的射影必在斜线在平面内的射影上;(2)利用已知垂直关系得出线面垂直,确定射影.探究二 向量法求直线与平面所成的角1利用向量法求直线与平面所成角的优势在于不用找角,只需求出直线的方向向量和平面的法向量,再用公式求解即可,其基本步骤为:(1)建立空间直角坐标系;(2)求直线的方向向量 s 和平面的法向量 n;(3)设线面角为 θ,由 sin θ=得出 θ 的值,需注意的是 θ 的范围是
【典型例题 2】 如图所示,在直三棱柱 ABOA1B1O1中,OO1=4,OA=4,OB=3,∠AOB=90°
D 是线段 A1B1的中点.P 是侧棱 BB1上的一点,若 BD⊥OP,求 OP 与底面