一、如何准确找到二面角
平面内的一条直线把平面分为两部分,其中的每一部分都叫做半平面,从一条直线出发的两个半平面所组成的图形叫做二面角
求二面角,最关键的是找到两面角的平面角
这个二面角的平面角最关键的一点就是该角的两条边都必须垂直于两个面的交线
找二面角的平面常用的方法有一般有两种
平面α与平面β,交线l,空间中一点p
1)p在平面α内,但不在交线l上
过p做平面β的垂线,垂足为h,过h作l的垂线,垂足为a,连接ap,角pah即为二面角的平面角
2)p在交线l上
过p在平面α、β内分别作垂直于l的射线pa、pb,角apb即为二面角的平面角
3)p在两平面外
过p做平面β的垂线,垂足为h,过h作l的垂线,垂足为a,过a在平面α内作l的垂线ab,则角bah即为二面角的平面角
总而言之关键就是该角的两条边都必须垂直于两个面的交线,还有要注意二面角可以是钝角,看具体情况。
如果确切的告诉你a-l-b这种样子的,就算夹角
但是只问你平面与平面的时候就可能有两解
二、如何寻找二面角?
大致有两种方法:设α、β为二面角的面,m为棱
1.用定义法去做:可以直接过棱m上一点P做两条垂直于棱的射线,或通过平移获得过m棱上一点P的两条垂直于棱的射线
2.利用三垂线定理:找某一个面(比如:α)的垂线a,垂足为A,垂线a与另一平面β交点为B,
过其垂足A作AP⊥棱m,连接BP,则∠AOB就是二面角的平面角
三、求二面角的方法
在立体几何运算中,很多人都会觉得太过复杂,难以达到最简单的求解方法,最后总是出现错误,而且现在高考中几何立体运算也是必考的重点,尤其是二面角,那么求二面角的方法是什么呢?
1、垂面法——和棱垂直的平面,并且垂面和二面角相交的线所组成的角,也就是二面角和平面角。
2、定义法——在棱上任意取一点,并且在两个平面中都做出棱上A点的垂线,有的时候这条垂线可以在两个不同的平面内做垂线,再在其中一个垂足和垂线之间的平行线,也可以求出二面角。
3、向量法——把两个半平面的法向量求出,主要是通过夹角公式的方法求得。所求的二面角也就是这个夹角或者是补角。
4、异面直线距离法——将二面角假设为C-AB-D,那么其中的AC和BD就是异面之线AC⊥AB,而AB也就是异面直线中AC和BD的公垂线,根据AB,CD,AC,BD的值,就可以计算出二面角。
求二面角的方法有很多,比如异面之线距离法,向量法,定义法和垂面法都是非常好的求二面角的方法,要灵活的运用这些方法,简便的计算出最终的结果,才是最关键的。
四、求二面角的方法有哪些?
1.定义法 :在棱上取一点A,然后在两个平面内分别作过棱上A点的垂线。有时也可以在两个平面内分别作棱的垂线,再过其中的一个垂足作另一条垂线的平行线。
2.垂面法 :作与棱垂直的平面,则垂面与二面角两个面的交线所成的角就是二面角的平面角
3.射影定理:二面角的余弦值等于某一个半平面在另一个半平面的射影的面积和该平面自己本身的面积的比值。
4.三垂线定理及其逆定理法:先找到一个平面的垂线,再过垂足作棱的垂线,连结两个垂足即得二面角的平面角。
5.向量法:分别作出两个半平面的法向量,由向量夹角公式求得。二面角就是该夹角或其补角。
6.转化法
其中,(1)、(2)点主要是根据定义来找二面角的平面角,再利用三角形的正、余弦定理解三角形。
二面角一般都是在两个平面的相交线上,取恰当的点,经常是端点和中点。过这个点分别在两平面做相交线的垂线,然后把两条垂线放到一个三角形中考虑。有时也经常做两条垂线的平行线,使他们在一个更理想的三角形中。
由公式S射影=S斜面cosθ,作出二面角的平面角直接求出。运用这一方法的关键是从图中找出斜面多边形和它在有关平面上的射影,而且它们的面积容易求得
也可以用解析几何的办法,把两平面的法向量n1,n2的坐标求出来。然后根据n1·n2=|n1||n2|cosα,θ=α为两平面的夹角。这里需要注意的是如果两个法向量都是垂直平面,指向两平面内,所求两平面的夹角θ=π-α
五、怎么找二面角小技巧
找二面角小技巧如下:
1、垂面法——和棱垂直的平面,并且垂面和二面角相交的线所组成的角,也就是二面角和平面角。
2、定义法——在棱上任意取一点,并且在两个平面中都做出棱上A点的垂线,有的时候这条垂线可以在两个不同的平面内做垂线,再在其中一个垂足和垂线之间的平行线,也可以求出二面角。