本试题 “已知三棱锥P-ABC中,PA⊥平面ABC,AB⊥AC,PA=AC=AB,N为AB上一点,AB=4AN,M,S分别为PB,BC的中点.(Ⅰ)证明:CM⊥SN;(Ⅱ)求SN与平面CMN所成角的大小.” 主要考查您对直线与平面所成的角
用向量证明线线、线面、面面的垂直、平行关系
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直线与平面所成的角的定义:
①直线和平面所成的角有三种:
a.斜线和平面所成的角:一条直线与平面α相交,但不和α垂直,这条直线叫做平面α的斜线.斜线与α的交点叫做斜足,过斜线上斜足以外的点向平面引垂线,过垂足与斜足的直线叫做斜线在平面α内的射影,平面的一条斜线和它在平面上的射影所成的锐角,叫做这条直线和这个平面所成的角.
b.垂线与平面所成的角:一条直线垂直于平面,则它们所成的角是直角。
c.一条直线和平面平行,或在平面内,则它们所成的角为00.
②取值范围:00≤θ≤900.
求斜线与平面所成角的思路类似于求异面直线所成角:“一作,二证,三计算”。
最小角定理:
斜线和它在平面内的射影所成的角(即线面角),是斜线和这个平面内的所有直线所成角中最小的角。
求直线与平面所成的角的方法:
(1)找角:求直线与平面所成角的一般过程:①通过射影转化法,作出直线与平面所成的角;②在三角形中求角的大小.
(2)向量法:设PA是平面α的斜线,,向量n为平面α的法向量,设PA与平面α所成的角为θ,则
用向量证明线线、线面、面面的垂直、平行关系:
设直线l,m的方向向量为a,b,平面α,β的法向量为u,v,则
(1)线线平行l∥m a∥b a=kb;
(2)线面平行l∥α a⊥u a·u=0;
(3)线面垂直l⊥α a∥u a=ku;
(4)面面平行α∥β u∥v u=kv;
(5)面面垂直α⊥β u⊥v u·v=0。
证明平行的其他方法:
①根据线面平行的判定定理:(平面外)与平面内的一条直线平行,那么这条直线和这个平面平行”,要证明一条直线和一个平面平行,也可以在平面内找一个向量与已知直线的方向向量是共线向量;
②根据共面向量定理可知,如果一个向量和两个不共线的向量是共面向量,那么这个向量与这两个不共线向量确定的平面必定平行,因此要证明一条直线和一个平面平行,只要证明这条直线的方向向量能够用平面内两个不共线向量线性表示即可.
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