2018-2019学年高中数学人教A版选修2-1学案:3.2 第2课时 空间向量与空间角 Word版含解析
2018-2019学年高中数学人教A版选修2-1学案:3.2 第2课时 空间向量与空间角 Word版含解析第5页

  【解】 (1)证明:由已知得AM=AD=2.取BP的中点T,连接AT,TN.

  由N为PC的中点知TN∥BC,TN=BC=2.

  又AD∥BC,故TN綊AM,四边形AMNT为平行四边形,于是MN∥AT.因为AT平面PAB,MN平面PAB,所以MN∥平面PAB.

  (2)取BC的中点E,连接AE.由AB=AC得AE⊥BC,从而AE⊥AD,且AE== =.

  

  以A为坐标原点,\s\up6(→(→)的方向为x轴正方向,建立如图所示的空间直角坐标系Axyz.由题意知,P(0,0,4),M(0,2,0),C,

  N,\s\up6(→(→)=(0,2,-4),

  \s\up6(→(→)=,\s\up6(→(→)=.

  设n=(x,y,z)为平面PMN的法向量,则\s\up6(→(n·\o(PM,\s\up6(→)即可取n=(0,2,1).于是|cos〈n,\s\up6(→(→)〉|=\s\up6(→(AN,\s\up6(→)=,则直线AN与平面PMN所成角的正弦值为.

  

  向量法求线面角的基本步骤

  (1)分析图形关系,建立空间直角坐标系.

  (2)求出直线的方向向量a和平面的法向量n.

  (3)求出夹角〈a,n〉.

  (4)判断直线和平面所成的角θ和〈a,n〉的关系,求出角θ. 

 如图,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,AC⊥BC,AC=BC=CC1,M、N分别是A1B、B1C1的中点.