内容正文:
线面角
专题67
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专题67——线面角
【知识要点】
1.直线和平面斜交如果一条直线与一个平面相交但不垂直,则称这条直线是平面的斜线,斜线与平面的交点称为斜足 .如图所示,从平面α外一点P,分别作平面α的垂线PO和斜线PA,其中O为垂足,A为斜足,点O称为点P在平面 α内的射影,OA称为斜线PA在平面 α内的射影 .
专题67——线面角
【知识要点】
平面的一条斜线与它在平面内的射影所成的锐角,称为斜线和平面所成的角 .
特别地,如果直线与平面垂直,则规定它们所成的角是直角,如果直线与平面平行或在平面内,则规定它们所成的角是0°角,我们把上述角统称为直线和平面所成的角 .
专题67——线面角
【知识要点】
求斜线和平面所成的角的步骤
(1)作(或找):作(或找)出斜线在平面上的射影,作射影要过斜线上斜足以外的一点作平面的垂线,再过垂足和斜足作直线,注意斜线上点的选取以及垂足的位置要与题目中已知量有关,这样才能便于计算.
(2)证:证明某平面角就是斜线和平面所成的角.
(3)算:通常在垂线段、斜线和射影所组成的直角三角形中计算.
专题67——线面角
【真题+三年模拟】
1.(2023年浙江省职教高考研究联合体第一次调研考试)在正方体
中, 所成角的余弦值为
【解析】连接AC,易得 就是
所成的线面角。
设
所以 【答案】
专题60——空间点线面位置关系
2.(2023年湖南省跨地区普通高等学校对口招生第一轮联考数学试卷)如下图所示,某钢制工件由一个圆柱和一个圆锥拼接而成,已知圆柱的底面直径为6cm,高为5cm,圆锥的母线与底面所成的角为45°,则该工件的体积为
【解析】如图所示AB=6,OB=3,
所以CO=3,即圆锥底面半径是3,高是3,所以圆
锥体积
圆柱体积
所以该工件体积
【答案】:
专题60——空间点线面位置关系
3.(2023年安徽省中职江淮十校对口升学第四次联考模拟测试卷)如图所示,在正三
棱柱 中,若D为棱AC的中点, ,下列结论错误的是( )
与平面ABC所成的角是45° B.BD⊥平面
C.BD//平面 D. 与BD互相垂直相交
【解析】易得BD⊥平面
所以 ,但BD与 是异面直线
【答案】:D
专题67——线面角
4.(2020年湖南省跨地区普通高等学校对口招生一轮联考数学试题)已知四棱锥P-ABCD的底面是边长为为3的正方形,PA⊥底面ABCD,且PB与底面ABCD所
成的角为 ,则四棱锥P-ABCD的体积等于
【解析】如图所示,易得 就是PB与平面ABCD所成的角
故 是等腰直角三角形,因为
AB=3,所以PA=3,所以四棱锥体积为
【答案】 :9
专题67——线面角
【例1】如图,在三棱锥P-ABC中,PA=AC=BC,PA⊥平面ABC,∠ACB=90°,O为PB的中点,求直线CO与平面PAC所成角的余弦值.
【考点聚焦】线面角
专题67——线面角
【解析】如图,取PC的中点为E,连接EO,则OE∥BC.
∵PA⊥平面ABC,BC⊂平面ABC,
∴PA⊥BC.又AC⊥BC,AC∩PA=A,
∴BC⊥平面PAC.又OE∥BC,
∴OE⊥平面PAC,
∴∠OCE为直线CO与平面PAC所成的角.
专题67——线面角
【跟踪练习1】已知正三棱锥的侧棱长是底面边长的2倍,求侧棱和底面所成的角的余弦值.
【解析】如图,设正三棱锥S-ABC的底面边长为a,则侧棱长为2a. 设O为底面△ABC的中心,则∠SAO为SA和平面ABC所成的角.
专题67——线面角
【跟踪练习2】.如图所示,AB是⊙O的直径,PA⊥⊙O所在的平面,C是圆上一点,且∠ABC=30°,PA=AB,则直线PC和平面ABC所成角的正切值为______.
【解析】因为PA⊥平面ABC,所以AC为斜线PC在平面ABC上的射影,所以∠PCA即为PC和平面ABC所成的角.
专题67——线面角
【跟踪练