兩面角

兩面角

二面角:從一條直線出發的兩個半平面叫做二面角。

定義

面角

從一條直線出發的兩個半平面叫做二面角。

相關概念

半平面:一個平面里的一條直線,把平面分成兩部分,每一部分叫半平面。
棱:二面角的那條直線
面:其中的任意半平面。

記法

設兩面為a,b棱為l,則二面角記為a-l-b;
設兩面里各有一點A,B棱為CD,則二面角也可記為A-CD-B。

求法

一般求法

以二面角的棱上任意一點為端點,在兩個面力分別作垂直與棱的射線,這兩條射線所成的角叫做二棉角的平面角。即:設兩面為a,b,棱為l,則所成的角y=∠aob
其中A ∈a,AO⊥l,BO⊥l,O∈l,B∈b。

法向量

設平面a,b的法向量為m,n且一個向上一個向下,則
a-l-b=<m,n>
cos(a-l-b)=cos<m,n>
cos(a-l-b)=|m*n|/|n||m|

平行向量

有直線a,b分別平行於面γ,δ,且都垂直於棱l,設其方向向量為c,d,則二面角γ-l-δ等於
γ-l-δ=<c,d>
cos(γ-l-δ)=|c*d|/|c||d|

二面角的餘弦治二面角的餘弦治
方程方法

設兩平面a,b方程分別為ax+by+cz+d=0和a1x+b1y+c1z+d1=0
則其二面角的餘弦值為(a*a1+b*b1+c*c1)/(a^2+b^2+c^2)^1/2(a1 ^2+b1 ^2+c1 ^2)^1/2。

兩平面垂直

定義

如果兩平面相交的二面角是直角,那么這兩個平面垂直。
符號表示:a∩b=l,m&#8834;a,m⊥l,n⊥l,n&#8834;b,n⊥m->a⊥b

判定定理

一個平面過另一個平面的垂線,則這兩個平面垂直。
符號表示: l&#8834;a,l⊥b-->a⊥b
證明:設a∩b=m,l∩m=O
∵l⊥b,m&#8834;b
∴l⊥m
在b里過O作n⊥m.
∵l⊥b,n&#8834;b
∴l⊥n
又n⊥m,
∴a⊥b
垂直於同一平面的相交平面垂直。
符號表示:a⊥y,b⊥y,a∩b=l-->a⊥b
證明:設y∩b=m,a∩y=n
根據定義得l⊥m,l⊥n
又a∩b=l,m&#8834;a,n&#8834;b
∴a⊥b

性質

兩個平面垂直,則一個平面內垂直於交線的直線與另一個平面垂直。
符號表示:a⊥b,a∩b=l,m⊥l,m&#8834;a-->m⊥b
證明:設l∩m=O
在b內,過過O作n⊥m:
根據兩平面垂直的定義得n⊥l。
∵n&#8834;b,m&#8834;b,n⊥l
∴n∩l=M.
∵n&#8834;b,l&#8834;b,n∩l=M,m⊥l,n⊥m
∴m⊥b
兩個相交平面都垂直於第三個平面,則它們的交線垂直於第三個平面。
符號表示:a⊥y,b⊥y,a∩b=l-->l⊥y
證明:設a∩y=n,b∩y=m
根據定理得a⊥b,
根據定義得l⊥n,l⊥m,n⊥m,
∵n&#8834;y,m&#8834;y,n⊥l
∴n∩l=M.
∵n&#8834;y,m&#8834;y,n∩l=M,m⊥l,n⊥l
∴l⊥y

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