I. Định nghĩa
- Nếu đường thẳng \(a\) vuông góc với mặt phẳng \(\left( P \right)\) thì ta nói góc giữa đường thẳng \(a\) và mặt phẳng \(\left( P \right)\) bằng \({90^0}\).
- Nếu đường thẳng \(a\) không vuông góc với mặt phẳng \(\left( P \right)\) thì góc giữa \(a\) và hình chiếu \(a'\) của nó trên \(\left( P \right)\) gọi là góc giữa đường thẳng \(a\) và mặt phẳng \(\left( P \right)\).
Kí hiệu:
Nếu $a \bot \left( P \right)$ thì \(\widehat {\left( {a,\left( P \right)} \right)} = {90^0}\)
Nếu $a$ không vuông góc với $(P)$ thì \(\widehat {\left( {a,\left( P \right)} \right)} = \widehat {\left( {a,a'} \right)}\) với $a'$ là hình chiếu của $a$ trên $\left( P \right)$.
Chú ý: \({0^0} \le \widehat {\left( {a,\left( P \right)} \right)} \le {90^0}\)
II. Bài toán về góc giữa đường thẳng và mặt phẳng
Phương pháp:
Để xác định góc giữa đường thẳng $a$ và mặt phẳng $\left( \alpha \right)$ ta thực hiện theo các bước sau:
- Tìm giao điểm $O = a \cap \left( \alpha \right)$
- Dựng hình chiếu $A'$ của một điểm $A \in a$ xuống $\left( \alpha \right)$
- Góc \(\widehat {AOA'} = \varphi \) chính là góc giữa đường thẳng $a$ và $\left( \alpha \right)$.
*) Để dựng hình chiếu $A'$ của điểm $A$ trên $\left( \alpha \right)$ ta chọn một đường thẳng $b \bot \left( \alpha \right)$ khi đó $AA'//b$.
- Để tính góc $\varphi $ ta sử dụng hệ thức lượng trong tam giác vuông $\Delta OAA'$.
Ngoài ra, nếu không xác định góc $\varphi $ thì ta có thể tính góc giữa đường thẳng $a$ và mặt phẳng $\left( \alpha \right)$ theo công thức $\sin \varphi = \dfrac{{\left| {\overrightarrow u .\overrightarrow n } \right|}}{{\left| {\overrightarrow u } \right|\left| {\overrightarrow n } \right|}}$ trong đó $\overrightarrow u $ là VTCP của $a$ còn $\overrightarrow n $ là vec tơ có giá vuông góc với $\left( \alpha \right)$.
