2018-2019学年高二数学苏教版选修2-1讲义:第1部分 第3章 3.2 3.2.3 空间的角的计算 Word版含解析
2018-2019学年高二数学苏教版选修2-1讲义:第1部分 第3章 3.2 3.2.3 空间的角的计算 Word版含解析第5页

  sin θ=|cos〈n,〉|===.

  即直线B1C1与平面ACD1所成角的正弦值为.

  [一点通] 利用向量法求直线与平面所成角的解题步骤为:

  (1)根据题设条件、图形特征建立适当的空间直角坐标系;

  (2)得到相关点的坐标,进而求出相关向量的坐标;

  (3)利用公式cos〈a,b〉=,进行计算,其中向量a是直线的方向向量,b可以是平面的法向量,也可以是直线在平面内射影的方向向量;

  (4)将〈a,b〉转化为所求的线面角.

  

  3.如图,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,AC⊥BC,AC=BC=CC1,M、N分别是A1B、B1C1的中点.

  (1)求证:MN⊥平面A1BC;

  (2)求直线BC1和平面A1BC所成的角的大小.

  解:(1)证明:根据题意,CA、CB、CC1两两垂直,以C为原点,CA、CB、CC1所在直线分别为x轴、y轴、z轴建立如图所示的空间直角坐标系,设AC=BC=CC1=a,

  则B(0,a,0),B1(0,a,a),A(a,0,0),C(0,0,0),C1(0,0,a),A1(a,0,a),M,N.

  所以=(a,-a,a),=(a,0,a),

  =.

  于是·=0,·=0,

  即MN⊥BA1,MN⊥CA1.

  又BA1∩CA1=A1,故MN⊥平面A1BC.

  (2)因为MN⊥平面A1BC,则为平面A1BC的法向量,又=(0,-a,a),

  则cos〈,〉===,

  所以〈,〉=60°.

故直线BC1和平面A1BC所成的角为30°.