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1.2.3 直线与平面的夹角
第一章 空间向量与立体几何
人教B版(2019)
课标要点 核心素养
1.理解直线与平面的夹角 数学抽象
2.掌握空间向量求直线与平面的夹角 数学运算
情境与问题
日常生活中,很多场景中都有直线与平面成一定角度的形象.例如,如图(1)所示,握笔写字时,如果把笔抽象成直线,把纸抽象成平面,则直线与平面成一定角度;如图(2)所示,地球仪的地轴(即旋转轴)与赤道所在的平面垂直,并且与水平桌面成一定角度.那么,怎样来刻画直线与平面所成的角呢?
如果一条直线与一个平面垂直,则称这条直线与这个平面所成的角为 90°;如果一条直线与一个平面平行,或直线在平面内,则称这条直线与这个平面所成的角为 0°.
尝试与发现
图中,当 m 的位置不同时,m 与 l 所成角的大小可能也不同,因此不能将其定义为直线 l 与平面 α 所成的角.
平面的一条斜线在平面内的射影是唯一确定的,因此,平面的斜线与它在平面内的射影所成的角,称为这条斜线与平面所成的角.
斜线与平面所成的角
尝试与发现
空间中任意一条直线与任意一个平面所成的角的大小都是确定的,直线与平面所成的角也称为它们的夹角.
尝试与发现
经过平面外同一点所作的平面的多条斜线中,斜线段长、射影长及斜线与平面所成的角,只要有一个相等,则另外两个也对应相等.
空间向量求直线与平面的夹角
如果 v 是直线 l 的一个方向向量,n 是平面 α 的法向量,设直线 l 与平面 α 所成角的大小为 θ,则 θ=-〈v,n〉或 θ=〈v,n〉-,特别地 cos θ=sin〈v,n〉或 sin θ=| cos〈v,n〉|.
(1,1,0)
(0,1,1)
练习提升
A
C
A
D
C
ABC
60°
3
课堂小结:
1.直线与平面的夹角
2.空间向量求直线与平面的夹角
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