空间向量法求空间夹角
今天来看看,解决高中立体几何的常见题型,求空间角的方法:空间向量法。这是常用或者说必用的方法。
线线角:
空间中直线,可以用空间向量代表它的方向
如图:红蓝两向量
如下图:两向量夹角阿尔法就是线线角
(因为刚好为锐角)
做题时选择适当坐标系,由点坐标(终点减起点)得方向向量
经计算公式计算即可得向量夹角角度(余弦值):
公式和平面向量一致,可类比记忆
当然可能选取的两向量夹角为钝角,这时候就要转化为锐角
(求其补角):
线面角:
要解决线面角,就要引入代表平面方向的“法向量”,顾名思义,就是和平面垂直的向量(显然不唯一)。
求法向量的方法就是设向量坐标,再根据其和平面中两个向量正交(数量积为零),求解,解有无数,取其中一个就行。
蓝色为平面法向量,
红色为直线方向向量。
这里注意,该两向量夹角并不是真正的线面角
红蓝夹角为锐角阿尔法时,
线面角为贝塔和其互余!
也有向量夹角不是锐角的时候:
这时候要先其求补角,再求补角的余角,
这才是真正线面角
总结一下就是求线面角时,不论是锐角还是钝角,都化为锐角,在求补角!
二面角:
二面角就是先找两平面的法向量呗!
法向量的夹角是不是二面角呢?
你看它时而锐角,时而钝角。
锐角时该角就是二面角,
钝角时该角的补角是二面角。
转化为正视平面图看看:
锐角时:
阿尔法=角KOP=角JON=二面角
钝角时:
二面角=角NOP=角JOK=180-阿尔法
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