求:D1E与平面BC1D所成角的大小(用余弦值表示) 解析:建立坐标系如图,
则A 2,0,0 、B 2,2,0 ,C 0,2,0 ,
A1 2,0,2 ,B1 2,2,2 ,D1 0,0,2 ,E 2,1,0 ,A1C 2,2, 2 ,
D1E 2,1, 2 ,AB 0,2,0 ,BB1 0,0,2 。
不难证明AC为平面BC1D的法向量, 1
A1C D1E∵
cosA1C,D1E 。
A1CD1E
∴ D1E与平面BC1D所成的角的余弦值为
3
。 9
反思归纳:将异面直线间的夹角转化为空间向量的夹角。 题型2:直线与平面所成的角 例2、(09年高考试题)如图,直三棱柱ABC—A1B1C1中,底面是等腰直角三角形,∠ACB=90 ,侧棱AA1=2,D、E分别是CC1与A1B的中点,点E在平面ABD上的射影是△ABD的重心G。求A1B与平面ABD所成角的大小(结果用余弦值表示);
解析:如图所示,建立坐标系,坐标原点为C,设
CA=2a,则A(2a,0,0),B(0,2a,0),D(0,0,1),2a2a1A1(2a,0,2),E(a,a,1), G( ,,) ,
aa2∵ GE , , , 333
BD 0, 2a,1 ,
222GE BD a 0,
33
∴ a=1,GE 1, 1, 2,
A1B 2,2, 2
A1B GE∵ GE为平面ABD
的法向量,且cosA1B,GE
A1BGE
∴ A1B与平面ABD所成角的余弦值是
2
。 3
反思归纳:先处理平面的法向量,再求直线的方向向量与法向量夹角间的夹角转化为线面角。 题型3:二面角