怎么求异面直线所成的角,直线与平面所成的角,还有二面角?
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解决时间 2021-04-04 23:25
- 提问者网友:战魂
- 2021-04-04 01:51
怎么求异面直线所成的角,直线与平面所成的角,还有二面角?
最佳答案
- 五星知识达人网友:狂恋
- 2021-04-04 02:07
首先你要记得你所学关于求角的知识点,比如两个相似或全等的三角形知道一个可以求另一个,又或者运用平行四边形的性质等等; 然后你要知道题目所给的所有条件,在数学题目中,所有的条件都是有用的,你要想办法去运用它。。你可以发具体的题目给我看看
全部回答
- 1楼网友:往事埋风中
- 2021-04-04 02:29
一、直线和平面所成的角,即直线与它在平面内的射影所成的角。射影,顾名思义,也就是相对于平面,在直线的正上方所投的光线在平面上留下的影子。数学上自然是从直线上选取一点,向平面引垂线,垂足和斜足的连线就是射影了。所以,求直线与平面所成的角一般是来解直角三角形。在具体的题目中,这条垂线甚至无须作,因为有现成的了。所以在处理此类问题中,我们常说的一句话是欲求先作或先找,这和求异面直线所成的角的情况是一样的。有些问题则是,已知直线与平面所成的角来解决其他问题,如: 例1.在三棱锥p-abc中,pa⊥ac,pb⊥bc,ac⊥bc,pa,pba与平面abc所成的角分别为30度,45度,直线pc与ab能否垂直?并证明所的结论! 借助于平面α我们画出三棱锥p-abc。 ∵pa⊥ac,pb⊥bc,ac⊥bc ∴△pac,△pbc,△abc都是直角三角形。 作pd⊥平面α,垂足为d,则∠pad即为pa与平面abc所成的角,∠pad =30度。 作pe⊥ab于e,连de,则∠ped即为面pba与平面abc所成的角,∠ped=45度。 当rt△abc为直角等腰三角形,rt△pac与rt△pbc全等时,e为ab的中点,cd⊥ab,于是有pc⊥ab. http://hi.baidu.com/zhyzydw740120/album/item/10bfd1dd78867b3d5882dd0d.html 二、平面和平面所成的角,即二面角,比起前面的直线与平面所成的角要复杂一些。这种复杂主要表现在找到或作出这个角,由于空间位置的不规则造成的。因为通常此类问题不是单一的一个二面角而是在一个多面体中。一般来说,1.在其中一个平面中,选取一个点(有时候这个点是现成的),向两平面的交线(棱)引垂线,找到垂足后,再在另一个平面内作棱的垂线,就作出了这个二面角的平面角;2.从一个平面内的一点,向另一个平面引垂线,找到垂足(有时候这条垂线也是现成的),从垂足向棱引垂线;3.作棱的垂直平面,与二面角的交线形成的角即为二面角的平面角。不外乎这些类型。当然了,这类题目也不仅仅是求二面角,不少情况下是已知二面角的大小再解决其他问题,这自然是要作出或找到二面角的平面角。 例1.矩形abcd中,ab=2√2, bc=2,沿对角线bd将 向上折起,使a移至p且p在面bcd的射影o落在dc边上。 (1)求证:o是cd的中点 (2)求二面角p-bd-c的大小 (3)求点c到面pbd的距离 (1)如图(1),作pe⊥bd,连oe,则oe⊥bd. 此时,我们再将图形恢复到原处,则如图(2),p,a必重合。(为统一我们用p代a) 在矩形pbcd中,po⊥bd于e,并与cd交于o。 pb=2√2,bc=2,则bd=2√3. ∵pd^2=de*bd,∴de=2/√3. ∵pe^2=pd^2-de^2,∴pe=2√6/3. ∵de^2=oe*pe,∴oe=√6/3. ∴od^2=oe^2+de^2=2,∴od=√2. http://hi.baidu.com/zhyzydw740120/album/item/10bfd1dd78867b3d5882dd0d.html 因cd=2√2,所以o为cd的中点。 (2)如图(1), ∵oe⊥bd,pe⊥bd,∴∠peo即为二面角p-bd-c的平面角。在rt△pod中,po^2=pd^2-od^2=2,∴po=√2. 在△poe中,由余弦定理得: cospeo=(pe^2+oe^2-po^2)/2pe*oe=1/2, ∴∠peo=60°. 即二面角p-bd-c=60°. (3)如图(1),po=√2,即p到平面bcd的距离为√2.由对称性,c到平面pbd的距离也是√2. http://hi.baidu.com/zhyzydw740120/album/item/734f112c637350e68b139930.html 例2.rt△abc中,ac=bc= ,cd⊥ab,沿cd将△abc折成60°的二面角a-cd-b,则折叠右点a到平面bcd的距离是多少?(图略) 在二面角a-cd-b中,连ab,则△adb是等腰三角形, 又ad⊥cd,bd⊥cd,所以cd⊥面adb, 所以角adb即为二面角a-cd-b的平面角, 角adb=60度,因此△adb是等边三角形. 在△adb中,作ae⊥bd,又cd⊥ae( cd⊥面adb,ae属于面adb), 所以,ae⊥面bdc,ae即为a点到面bcd的距离. 设rt△abc的边ac=bc=a, 则ad=bd=(根下2)a/2, ae=[(根下3)/2]* [(根下2)a/2] =(根下6)a/4. 例3.直角三角形abc在平面m内,角bac=90度,ab=18cm,点p在平面m外,它到平面m的距离为40cm,且pa=pb=pc. 1)求证:平面pbc垂直平面m 2)求二面角p-ac-b的正切值 (1)设p在平面m内的投影为d,连结pa,pb,pc,因pa=pb=pc,所以这三条平面m的斜线在平面m内的射影必定相等.即d到a,b,c三点的距离相等.因此,d必是直角三角形abc斜边bc的中点. 于是有,pd⊥平面m,而平面pbc经过pd,所以, 平面pbc⊥平面m. (2)取ac的中点e,连de,pe.因de是直角三角形abc的中位线,所以de‖ab, de⊥ac,且de=1/2*ab=1/2*18=9 cm. 又在等腰三角形pca中,e为ac的中点,所以pe⊥ac,又de⊥ac,所以∠ped即为二面角p-ac-b的平面角.在直角三角形ped中,tanped=pd/de=40/9. http://hi.baidu.com/zhyzydw740120/album/item/11cede224fc849f6d6cae20c.html 如果你觉得看了上面的,不是越来越湖涂,我就感到十足了。
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