定理介紹
平面外的一條斜線和它在平面內的射影所成的銳角,是這條斜線和平面內經過斜足的直線所成的一切角中最小的角 。(為最小角,如圖1)。
定理證明
如圖,若AB,AO分別是平面a的垂線和斜線,OB是AO在平面a內的射影,∠AOB為銳角,OC是平面a內和OB不重合的任一直線,在OC上截取OD=OB,連結AD,則AB<AD。
在△AOB與△AOD中,因為OA=OA,OB=OD,AB<AD,所以∠AOB<∠AOD。
定理得證。
上述定理是定義“斜線和平面所成的角”這一概念的理論基礎。有了上面的性質,就保證了這一概念的定義的合理性 。
例題解析
【例1】直線AB與直二面角α-a-β的兩個面分別交於A、B兩點,且A、B都不在棱a上,設直線AB與平面α和平面β所成的角分別為θ和中,求θ+φ的取值範圍。
解:如圖3,作BC⊥a於C,
∵平面α⊥平面β,
∴BC⊥平面α。
∴∠BAC是AB與平面α所成的角。
即∠BAC=θ。
又從BC⊥平面α可知BC⊥AC。
在Rt△BAC中:θ+∠ABC=90°。
由最小角定理可知:φ≤∠ABC,
∴θ+φ≤90°。
故θ+φ∈(0°,90°] 。