本题导读
本题考查二面角背景下的线线角与线面角,用空间向量最稳妥:建系后分别用方向向量与法向量求角。
📌【题干】
Question
(1981年全国卷(理)) 8. 在 的二面角 的两个面 和 内,分别有点 和点 ,已知点 和点 到棱 的距离分别为 和 ,且线段 .
(1) 求直线 和棱 所成的角;
(2) 求直线 和平面 所成的角.
🔍【思路分析】
破题导航
作 、,以 为原点、棱 为 轴、在平面 内垂直于 的直线为 轴建系。由二面角 得 ,设 ,再由 求出 ,最后用向量公式求角。
✅【答案】
Success
(1) (2)
✍【详细解析】
Abstract
作 于 , 于 ,则 ,。以 为原点,棱 为 轴,在平面 ( 平面)内过 且垂直于 的直线为 轴建立空间直角坐标系。 平面 即 平面,棱 方向向量 ,平面 的法向量 。 由二面角 ,点 在面 内且 ,其坐标为 。 设 ,则 (因 且 轴)。 由 得 ,即 ,故 ,(取正)。 于是 。 (1) 直线 与棱 所成角 满足 ,故 。 (2) 直线 与平面 所成角 满足 ,故 。
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
核心考点:二面角中的线线角与线面角
核心方法:空间向量夹角公式
避坑指南:线线角用 ,线面角用 ;二面角 使
📖【试题探源与推广】
Tip
试题探源:空间角的计算
结论推广:二面角转化为坐标投影,线面角与法向量互余
方法推广:空间直角坐标系法
🔗【关联脉络】
Multi column