高中數(shù)學必修二立體幾何中,有一類題型是求二面角的大小。今天就說說二面角的有關(guān)知識及如何求二面角的問題。
一看見“二面角”這幾個字,你“撿珍珠”,“穿珍珠”,“知識串”里應該有這些知識點
(一)二面角的定義
從一條直線出發(fā)的兩個半平面所組成的圖形叫二面角。這條直線叫二面角的棱,這兩個半平面叫二面角的面。
(二)二面角的表示
如果棱為l,面為α,β,則二面角表示為α-l-β.
(三)二面角的大小
(1)二面角的平面角
在二面角的棱上任取一點,分別在兩個半平面內(nèi),過該點做垂直于棱的垂線,兩條垂線所形成的角叫二面角的平面角。簡單記憶,“點在棱上,線在面內(nèi),與棱垂直”。
(2)二面角大小的度量
二面角的大小,用它的平面角去度量,平面角是多少度,二面角就是多少度。
(3)二面角的范圍,0~180
(4)二面角與它平面角的畫法
(四)二面角的求法
常用的方法有“定義法”及“垂線法”
(1)定義法求二面角的大小
例:若P是ΔABC所在平面外一點,而ΔPBC和ΔABC都是邊長為2的正三角形,PA=√6,那么二面角P-BC-A的大小為()
求二面角的步驟:
①做:做出平面角
②證:證明所做的角滿足定義,是二面角的平面角
③求:將做出的角放到三角形中,計算出平面角的大小
④答:所求二面角的大小是多少。
(2)垂線法,過一個半平面內(nèi)的一點A(不在棱上),向另一個半平面做垂線,垂足為B,再由B向二面角的棱做垂線,垂足為O,連AO,則∠AOB就是二面角的平面角。
例:如圖,在空間四邊形ABCD中,ΔBCD是正三角形,ΔABD是等腰直角三角形,H是斜邊BD的中點,且AH⊥平面BCD,二面角A-BD-C為直二面角,求二面角A-CD-B的正切值的大小.
求二面角的大小,還可以用到“垂面法”,“公式法”這里公式法可以有兩個公式,一個是cosθ=S射影/S原圖,一個是空間向量學習后,轉(zhuǎn)換成兩平面的法向量的夾角去求。
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