高二立体几何问题

用向量(f法向量)求二面角的大小,有时求出的是二面角,有时是他的补角,这是怎么回事?如何判断是不是补角???谁知道说详细点,最好有图有例子。

(一)

用向量法求二面角时,是先求的法向量的夹角,再推出二面角的大小。

而一个平面的法向量由定义得知可能有两个方向(如图1中α平面的法向量n1与法向量n1')

对于求法向量夹角可能出现:

(1)如图2所示为n1与n2的夹角(=n1'与n2'的夹角),易证即为二面角补角。

(2)如图3所示为n1与n2'的夹角(=n1'与n2的夹角),易证即为二面角。

故有时是二面角,有时是其补角。

(二)

先令法向量夹角为θ,则可由公式求出cosθ。

再通过观察、推理或已知等,得到二面角的大小为锐角还是钝角。

(1)如果二面角为锐角,则其余弦值应为正。

若cosθ为正,则θ为二面角。

若cosθ为负,则θ为二面角补角。

以图中为例,二面角由观察可知为锐角。如果你算出法向量n1与n2,则cosθ为负,二面角大小为π-θ。

如果你算出法向量n1与n2',则cosθ为正,二面角大小为θ。

(2)如果二面角为钝角,则其余弦值应为负。同理有:

若cosθ为正,则θ为二面角补角。

若cosθ为负,则θ为二面角。

(三)

要用法向量计算二面角,先要计算法向量,

可以控制法向量的方向如图3一样(即一个指向二面角内,另一个指向二面角外),就可以直接以θ为二面角。

也可以使法向量方向随意,只要像(二)中判断一下θ为二面角还是其补角。

求法向量可以使用待定系数法(参考百度百科之法向量),

也可使用平面内两不共线向量叉乘得到(高中不掌握,最好使用前者)。

温馨提示:内容为网友见解,仅供参考
第1个回答  2011-11-16

如果能画出左图或类似左图的模型的话,那么求出的角即为二面角的补角

如果能画出右图或类似右图的模型的话,那么求出的角即为二面角

第2个回答  2011-11-15

简而言之,只需要你的一点点的空间想象能力,看一下两个向量的箭头指向就行。

把两个面中间的部分看做内部,两箭头一个朝内一个朝外的角就是二面角,两箭头同时朝内或朝外的就是他的补角。这是我上高中时总结出来的。不知道图传上没传上

第3个回答  2011-11-16
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!这个曾经是我很郁闷的问题,我们老师是这么说的,你先看它的图,如果很明显是锐角,就说一句:由图可知是锐角。如果很明显是钝角也这么说。如果不清楚就要证明过它是什么角,易证明的话就证一下,难得话就要换方法。不过这是刚学的时候是严格的,高三的话就没怎么弄吧。。。。只要稍微说一下就好了。楼主,本人经过一个暑假的加半个学期的数学空白期可能有点晕了,凑合着看看吧
第4个回答  2011-11-12
其实最好的办法就是 求COS值
第5个回答  2011-11-12
给邮箱我..课件不乱传追问

sctjzk@163.com

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