本题导读

本题考查线面角。核心在于面面垂直转线面角、建系求二面角。

📌【题干】

Question

(2006年陕西卷(文)) 如图,,,,,点 在直线 上的射影为 ,点 在 上的射影为 .已知 ,,.求:

(1) 直线 分别与平面 所成角的大小;

(2) 二面角 的大小.

🔍【思路分析】

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  1. (1) ,,故 ;同理 。
  2. 与 所成角: 中 ,角为 。
  3. 与 所成角: 中 ,角为 。
  4. (2) ,建系求法向量。

✅【答案】

Success

(1) 与 成 ,与 成

(2)

✍【详细解析】

Abstract

(1)因为 ,所以 ,. 在直角三角形 中,,故直线 与平面 所成的角为 在直角三角形 中,,故直线 与平面 所成的角为

(2)由三条互相垂直的分量可得 . 建立直角坐标系,使 为 轴, 为 平面, 为 平面,并取 则平面 的一个法向量为 ,平面 的一个法向量为 . 设所求二面角为 ,则 所以 .

💡【考点归纳与避坑指南】

Danger

核心考点:线面角与二面角

核心方法:(1) 得 、,线面角 、;(2) 建系求法向量得二面角

避坑指南:线面角是斜线与它在平面内射影的夹角,用 ;二面角用两平面法向量夹角

📖【试题探源与推广】

Tip

试题探源: 线面角与二面角

结论推广: 线面角用 ,二面角用法向量夹角

方法推广: 建系求法向量,二面角取法向量夹角的补角或本身

🔗【关联脉络】

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