高三数学 7 向量法求空间角试题1 利用向量求直线与平面所成的角 【例 4】(2015 届四川省南充市高三第一次高考适应)已知某几何体的直观图和三视图如下如所示,其正视图为矩形,侧视图为等腰直角三角形,俯视图为直角梯形
设直线 C1N 与CNB1所成的角为,则的值为
【解析】 该几何体的正视图其正视图为矩形,侧视图为等腰直角三角形,俯视图为直角梯形 则,,两 两 垂 直
以,,分别为,, 轴建立空间直角坐标系,则,,,, 设为 平 面的 一 个 法 向 量 , 则 即,令,则
【评注】 由三视图确定几何体利用向量求线面角,要理清向量的夹角与空间角的关系,如:异面直线 PA 与 DE 所成的角的取值范围是(0,],向量PA与DE所成的角〈PA,DE〉的取值范围是[0,π],线面角 θ 的范围是[0,],且 sin θ=|cos〈PA,n〉|=
【变式 1】四棱柱中利用向量求线面角(2015 上海高考 19) 如图,在长方体中,,,、分别是、的中点.证明、、、四点共面,并求直线与平面所成的角的大小
因此直线1CD 与平面FECA11所成的角的大小为.【变式 2】四棱锥中利用向量求线面角(2015 厦门市高三上学期质检 )如图,菱形的边长为,对角线交于点,
若,上一点满足,则直线与平面所成角的正弦值为 2
【解析】 DE⊥平面 ABCD,OF∥DE,∴OF⊥平面ABCD,以 O 为原点 OA,OB,OF 分别为 x 轴,y 轴,z 轴建立空间直角坐标系,如图所示:则,设平面 BCE 的法向量为,则取,则设直线 AF 和平面 BCE 所成的角为,则 sin=
2 利用向量求二面角 【例 5】(2015 陕西高考理)如图1,在直角梯形CD中,D// C,D2,C1 ,D2 , 是D的中点, 是C与 的交点.将