两条相交直线的夹角.
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线线,线面,面面夹角公式线线、线面、面面夹角是数学中非常重要的概念,常见于几何图形的分析和计算中。
在实际生活中,许多工程领域的设计和制造也需要用到这些夹角公式。
下面我们就来详细介绍这些公式。
1. 线线夹角公式线线夹角是指两条直线在相交处形成的夹角。
这个角度的计算可以通过余弦定理来实现。
假设两条直线的方向向量分别为a和b,则它们夹角的余弦值可以表示为:cos(x) = a·b / (|a|·|b|)其中,·表示点乘,|a|和|b|分别表示向量a和向量b的模长。
根据余弦值可以通过反余弦函数计算出实际夹角。
2. 线面夹角公式线面夹角是指一条直线与一个平面相交处形成的夹角。
这个角度的计算也可以通过余弦定理来实现。
假设直线的方向向量为a,平面的法向量为n,则它们夹角的余弦值表示为:cos(x) = a·n / (|a|·|n|)其中,·表示点乘,|a|和|n|分别表示向量a和向量n的模长。
如果需要得到实际的夹角度数,可以通过反余弦函数计算。
3. 面面夹角公式面面夹角是指两个平面之间的夹角。
这个夹角的大小可以通过两个平面法向量之间的夹角来计算。
假设两个平面的法向量分别为n1和n2,则它们之间夹角的余弦值可以表示为:cos(x) = n1·n2 / (|n1|·|n2|)其中,·表示点乘,|n1|和|n2|分别表示向量n1和向量n2的模长。
如果需要得到实际的夹角度数,可以通过反余弦函数计算。
总之,线线、线面、面面夹角公式是数学和工程学科中必不可少的基础概念。
掌握这些公式的计算方法及其应用,能够帮助我们更好地完成相关工作和项目设计。
两条直线的夹角(1)教学目标 1、理解两条直线l1与l2的夹角,l1到l2的角的概念2、掌握两条直线的夹角公式和到角公式,理解两公式之间的关系3、能正确使用夹角公式和到角公式教学重点 两直线夹角公式和到角公式 教学难点 夹角公式和到角公式的应用 教学过程一、复习引入1、平面几何中两直线夹角的定义2、在平面直角坐标系中,我们怎样来阐述两条直线所成的角呢? 二、新课讲解1、l 1到l 2的角两条直线l 1和l 2相交构成四个角,它们是两对对顶角,为了区分这些角,我们把直线l 1按逆时针方向旋转到与l 2重合时所转过的角,叫做l 1到l 2的角。
如图:l 1到l 2的角是1θ,l 2到l 1的角2θ且πθθθθ=+>>2121,0,0 l 2问题:已知l 1:y=k 1x+b 1 l 2:y=k 2x+b 2怎样确定l 1到l 2的角θ? l 1 (师生共同讨论) 2、l 1与l 2的夹角(1) 当 l 1与l 2相交但不垂直时,若l 1到l 2的角为θ,则l 2到l 1的角为θπ-,其中锐角那一个为l 1与l 2的夹角α,则|1|tan 2112k k k k +-=α(2) 当l 1⊥l 2时,夹角为2π 练习:已知直线l 1:y=-2x+3 l 2:y=x-23 求:(1)l 1到l 2的角(2)l 2到l 1的角(3)l 1与l 2的夹角 3、已知直线l 1: A 1x+B 1y+C 1=0 l 2:A 2x+B 2y+C 2=0(0,0,0212121≠+≠≠B B A A B B ),直线l 1到l 2的角是θ,求证:21211221tan B B A A B A B A +-=θ思考:若直线l 1与l 2中,有斜率不存在时,怎样确定它们的夹角? 三、例题1、已知直线l 1与l 2的斜率是方程03432=+-x x 的两根,求这两直线的夹角。
2三角形三边所在直线方程是AB :x-y+3=0,BC:y=1,CA: x+(2-3)y-3=0,求三角形ABC的三个锐角。
两条相交直线所成的角的取值范围文章一朋友们,今天咱们来聊聊两条相交直线所成的角的取值范围。
就说咱平时走路,两条岔路相交,那形成的夹角是不是有大有小?这就像两条相交直线。
它们所成的角,最小是 0 度,可不能再小啦,再小就重合啦。
最大呢,能到 180 度。
比如说,你拿两根铅笔交叉放着,慢慢转动其中一根,从刚开始几乎重合,到完全反向,这个过程中角度就在 0 度到 180 度之间变化。
其实啊,生活中很多东西都能和这个知识联系起来。
像我们折叠的纸,打开的扇子,不都是两条相交直线所成角的变化嘛。
所以,记住啦,两条相交直线所成的角,就在 0 度到 180 度之间。
文章二嘿,大家好!今天咱们来搞清楚一个数学小知识:两条相交直线所成的角的取值范围。
想象一下哈,两根筷子交叉在一起,它们之间形成的那个角度,就是咱们要说的。
这个角度最小能是 0 度,就好比两根筷子紧紧挨着,几乎没有角度。
最大呢,能到 180 度,就像两根筷子完全反向。
比如说,你看那打开的剪刀,两个刀刃相交,角度在不断变化,但始终在 0 度到 180 度这个范围内。
再想想,咱们教室的窗户框,横竖交叉,那角度也是这样。
所以呀,不管是啥样的两条相交直线,它们所成角的范围就是 0 度到 180 度。
文章三亲爱的小伙伴们,咱们一起来看看两条相交直线所成的角的取值范围。
打个比方,你和朋友站在两条交叉的小路上,这两条路形成的夹角就是咱们要说的。
这个角最小是 0 度,就像两条路合到一起去了。
最大能有 180 度,就像两条路完全反着方向。
像我们常见的钟表指针,有时候它们也会相交,形成的角度就在0 度到 180 度之间变来变去。
还有那交叉的电线,也是一样的道理。
呢,两条相交直线所成的角,肯定是在 0 度到 180 度之间的。
文章四朋友们,今天咱要弄明白两条相交直线所成的角的取值范围。
你就想想,两根树枝交叉在一起,它们之间的那个夹角。
最小的时候,夹角几乎没有,就是 0 度。
相交直线的性质直线在平面几何中是一种基本的几何元素,而相交直线则是直线与直线相交的情况。
相交直线的性质涉及到交点的位置以及直线的夹角等方面。
本文将介绍相交直线的性质,以帮助读者更好地理解和运用这一概念。
一、交点的位置当两条直线相交时,它们会在平面上形成一个交点。
根据交点的位置,相交直线可以分为以下三种情况:1. 交点在直线上方:当两条直线相交,且交点位于两条直线的上方时,我们可以称这两条直线为上交线。
上交线的特点是它们的交点在两条直线的上方。
2. 交点在直线下方:当两条直线相交,且交点位于两条直线的下方时,我们可以称这两条直线为下交线。
下交线的特点是它们的交点在两条直线的下方。
3. 交点在直线上:当两条直线相交,且交点恰好位于两条直线上时,我们可以称这两条直线为重合线。
重合线的特点是它们的交点和直线上的所有点都重合。
二、直线夹角的性质在两条相交直线中,我们还可以探讨直线夹角的性质。
直线夹角指的是两条相交直线之间的夹角,可以使用角度或弧度来进行度量。
下面介绍一些与直线夹角相关的重要性质:1. 锐角:当两条相交直线的夹角小于90度时,我们称这个夹角为锐角。
锐角的特点是它的度数是小于90度的。
2. 直角:当两条相交直线的夹角恰好等于90度时,我们称这个夹角为直角。
直角的特点是它的度数是90度。
3. 钝角:当两条相交直线的夹角大于90度但小于180度时,我们称这个夹角为钝角。
钝角的特点是它的度数是大于90度但小于180度的。
4. 补角:当两条相交直线的夹角之和等于180度时,我们称这两个夹角互为补角。
补角的特点是它们的度数之和等于180度。
5. 对顶角:当两条直线相交时,它们的两对相对角分别称为对顶角。
对顶角具有以下重要性质:对顶角相等。
通过研究相交直线的性质,我们可以更好地理解和应用它们在几何问题中的关系。
相交直线的位置和夹角的性质有时会决定了几何图形的形状和性质。
综上所述,相交直线的性质主要包括交点的位置以及直线夹角的性质。
课题:两条相交直线的夹角(教案)【教学目标】:1、理解两条直线相交时,直线夹角与直线方向向量夹角的关系;掌握根据已知条件求出两条相交直线的夹角;2、理解两条直线垂直的充要条件.3、体会数形结合的数学思想,培养思维能力. 【教学重点】:两条相交直线的夹角. 【教学难点】:夹角公式的应用. 【教学过程】: 一、课题引入:平面上两条直线有几种位置关系? 相交、平行、重合.(垂直是相交的一种特殊情形) 下面我们对两条直线的位置关系作进一步研究.(引出课题:两条直线的夹角) 二、新课讲授:1. 两条直线的夹角:平面上两条相交直线,它们构成四个角,是两对对顶角.如果一对是锐角,另一对是钝角,那么我们规定锐角作为它们的夹角.如果四个角都是直角,那么规定两直线夹角是直角,此时也称两条直线相互垂直.平面上两条直线相交时构成两组对顶角.我们规定两条相交直线所成的锐角或直角为两条相交直线的夹角.规定:如果两条直线平行或重合,它们的夹角为0.所以,两条相交直线的夹角02πα≤≤.2. 夹角公式:如果已知两条直线的方程分别为:11112222:0:0l a x b y c l a x b y c ++=++=(其中11,a b 不同时为零,22,a b 不同时为零).系数确定,方程确定,直线确定,它们的夹角也就确定,那么如何根据方程来求1l 与2l 的夹角?设12,l l 的方向向量分别为12,d d ,向量12,d d 的夹角为θ,直线12,l l 的夹角为α.将直线12,l l 的方向向量12,d d 平移至同一起点,构成四种情形,如图.当02πθ≤≤时,αθ=;当2θπ<≤时,απθ=-.于是,cos cos αθ=.l1d 2d根据直线方程,可设它们的方向向量分别为:()()111222,,,d b a d b a =-=-.由夹角的计算公式得:12121cosd d d d a θ==,于是,两条直线的夹角公式为:cos α=1212,,,a a b b 分别是直线一般式方程中,x y 前面的系数,已知这四个数就可以应用夹角公式求两直线夹角的余弦.因为余弦函数在0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减,所以此时角α是唯一确定的.例1、已知两条直线的方程分别是:12:230,:320l x y l x y ++=-+=,求两条直线的夹角α.解:由题意:cos 2α==, 4πα∴=,即两直线的夹角为4π.练习:求下列各组直线的夹角.(1)12:31,:340l y x l y x =-+-= 2π (2)12:20,30l x l y +=++=6π(3)12:10,:4l y x l y -+== 4π例2、已知直线10l y+=与直线10kx y -+=,若直线1l 和直线2l 的夹角为60,求k 的值. 12=得0k =. cos 0α=得两直线的夹角为2π,称两条直线相互垂直,是两直线相交的一种特殊情形,回顾夹角公式的推导过程你能否找到一个关于两直线垂直(板书)的命题?当12120a a b b +=时,cos 02παα=⇒=,此时,两直线相互垂直;反之,当两直线垂直时,它们的方向向量()()111222,,,d b a d b a =-=-也相互垂直,所以1212120d d bb a a =+=.两条直线垂直的充要条件是:12120a a b b +=; 当12,k k 都存在时,两条直线垂直的充要条件是:121k k ⋅=-;所以两条直线垂直的充要条件也可为:121k k ⋅=-或一条斜率不存在另一条的斜率为零.例3、已知直线l经过点(P -,且与直线0:20l x +=的夹角为3π,求直线l 的方程.解1:设直线l 的一个法向量为(),n a b =,则直线l 的点法向式方程为:()(20a x b y ++=整理得:20ax by a ++=,212a b =⇒-=⇒= 当0b =时,直线方程为:20x +=;当0b ≠时,b =,直线方程为:10x -=; 所以,直线l的方程为:10x -=或20x +=.注意:此处设直线的点法向式方程,而不是点方向式方程或点斜式方程是因为只有点法向式方程可以表示所有直线.解2:若直线l 的斜率存在,设直线l的方程为:(2)y k x -=+.12=,解得3k =-.直线方程为:10x +-=.若直线l 的斜率不存在,即方程为2x =-;则直线l 与直线0l 的夹角为3π,满足题意. 所以,直线l的方程为:10x +-=或20x +=. 解3:设直线l 的一般式方程为:0ax by c ++=(,a b 不同时为零).则由题意:()2012a b c ⎧⋅-+==,后解同解1.三、小结:1.两条直线的夹角02cos παα⎧⎡⎤∈⎪⎢⎥⎣⎦⎪⎨⎪=⎪⎩定义,,夹角公式2. 设直线方程时要依题而设,好中选优;利用画图、数形结合的方法.课题:两条相交直线的夹角(学案)【教学目标】:1、理解两条直线相交时,直线夹角与直线方向向量夹角的关系;掌握根据已知条件求出两条相交直线的夹角;2、理解两条直线垂直的充要条件.3、体会数形结合的数学思想,培养思维能力. 【教学重点】:两条相交直线的夹角. 【教学难点】:夹角公式的应用. 【教学过程】:1. 两条直线的夹角:平面上两条直线相交时构成两组对顶角.我们规定_____________________________为两条相交直线的夹角.规定:如果两条直线平行或重合,它们的夹角为_____. 两条相交直线的夹角α∈________________. 2. 夹角公式:如果已知两条直线的方程分别为:11112222:0:0l a x b y c l a x b y c ++=++=(其中11,a b 不同时为零,22,a b 不同时为零).如何根据方程来求1l 与2l 的夹角?两条相交直线的夹角公式为:___________________________________.例1、已知两条直线的方程分别是:12:230,:320l x y l x y ++=-+=,求两条直线的夹角α.练习:求下列各组直线的夹角.(1)12:31,:340l y x l y x =-+-=(2)12:20,30l x l y +=++= (3)12:10,:4l y x l y -+==例2、已知直线10l y +=与直线10kx y -+=,若直线1l 和直线2l 的夹角为60,求k 的值.两条直线垂直的充要条件是:__________________________;两条直线垂直的充要条件也可为:____________________________________.例3、已知直线l 经过点(P -,且与直线0:20l x +=的夹角为3π,求直线l 的方程.【课堂小结】 两条直线的夹角:【课后作业】两条相交直线的夹角课后作业1.求下列两组直线的夹角:(1)120,:20l y l x -=+=;6π(2)12:10,:50l x l x y -=+-=;4π(3)01243:1=--y x l 与 3:2=x l .3arccos 52. 已知直线12:10,:20l ax y l x ay +-=-+=,其中a R ∈且0a ≠,求直线1l 与2l 的夹角.2πθ=3.(10y +=与直线10kx y -+=的夹角为60︒,求实数k 的值.0k =或k =(2)经过点(3,5),且与直线0723=+-y x 之间成︒45角的直线方程.5200x y +-=或5220x y -+=4.若直线()()084123=+-++y a x a 与直线()()07425=-++-y a x a 互相垂直,求a 的值. 0或15.已知等腰三角形ABC 的斜边AB 所在直线的方程为350x y --=,直角顶点为()4,1C -,求两条直角边所在直线的方程.270,260x y x y +-=--=6. 已知ABC ∆的三个顶点为)5,5(),1,6(),1,2(C B A(1)求ABC ∆中A ∠的大小;(2)求A ∠的平分线所在直线的方程. (1)3arccos 5A = (2)02=-y x .两条相交直线的夹角课后作业1.求下列两组直线的夹角:(1)120,:20l y l x -=+=;(2)12:10,:50l x l x y -=+-=;(3)01243:1=--y x l 与 3:2=x l .2. 已知直线12:10,:20l ax y l x ay +-=-+=,其中a R ∈且0a ≠,求直线1l 与2l 的夹角.3.(10y +=与直线10kx y -+=的夹角为60︒,求实数k 的值.(2)经过点(3,5),且与直线0723=+-y x 之间成︒45角的直线方程.4.若直线()()084123=+-++y a x a 与直线()()07425=-++-y a x a 互相垂直,求a 的值.5.已知等腰三角形ABC 的斜边AB 所在直线的方程为350x y --=,直角顶点为()4,1C -,求两条直角边所在直线的方程.6. 已知ABC ∆的三个顶点为)5,5(),1,6(),1,2(C B A(1)求ABC ∆中A ∠的大小;(2)求A ∠的平分线所在直线的方程.。
课题:两条相交直线的夹角(教案)【教学目标】:1、理解两条直线相交时,直线夹角与直线方向向量夹角的关系;掌握根据已知条件求出两条相交直线的夹角;2、理解两条直线垂直的充要条件.3、体会数形结合的数学思想,培养思维能力. 【教学重点】:两条相交直线的夹角. 【教学难点】:夹角公式的应用. 【教学过程】: 一、课题引入:平面上两条直线有几种位置关系? 相交、平行、重合.(垂直是相交的一种特殊情形) 下面我们对两条直线的位置关系作进一步研究.(引出课题:两条直线的夹角) 二、新课讲授:1. 两条直线的夹角:平面上两条相交直线,它们构成四个角,是两对对顶角.如果一对是锐角,另一对是钝角,那么我们规定锐角作为它们的夹角.如果四个角都是直角,那么规定两直线夹角是直角,此时也称两条直线相互垂直.平面上两条直线相交时构成两组对顶角.我们规定两条相交直线所成的锐角或直角为两条相交直线的夹角.规定:如果两条直线平行或重合,它们的夹角为0.所以,两条相交直线的夹角02πα≤≤.2. 夹角公式:如果已知两条直线的方程分别为:11112222:0:0l a x b y c l a x b y c ++=++=(其中11,a b 不同时为零,22,a b 不同时为零).系数确定,方程确定,直线确定,它们的夹角也就确定,那么如何根据方程来求1l 与2l 的夹角?设12,l l 的方向向量分别为12,d d ,向量12,d d 的夹角为θ,直线12,l l 的夹角为α.将直线12,l l 的方向向量12,d d 平移至同一起点,构成四种情形,如图.当02πθ≤≤时,αθ=;当2θπ<≤时,απθ=-.于是,cos cos αθ=.d dα根据直线方程,可设它们的方向向量分别为:()()111222,,,d b a d b a =-=-.由夹角的计算公式得:1212cosd d d d a θ==,于是,两条直线的夹角公式为:cos α=1212,,,a a b b 分别是直线一般式方程中,x y 前面的系数,已知这四个数就可以应用夹角公式求两直线夹角的余弦.因为余弦函数在0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减,所以此时角α是唯一确定的.例1、已知两条直线的方程分别是:12:230,:320l x y l x y ++=-+=,求两条直线的夹角α.解:由题意:cos 2α==, 4πα∴=,即两直线的夹角为4π.练习:求下列各组直线的夹角.(1)12:31,:340l y x l y x =-+-= 2π (2)12:20,30l x l y +=++=6π(3)12:10,:4l y x l y -+== 4π例2、已知直线10l y+=与直线10kx y -+=,若直线1l 和直线2l 的夹角为60,求k 的值. 12=得0k =. cos 0α=得两直线的夹角为2π,称两条直线相互垂直,是两直线相交的一种特殊情形,回顾夹角公式的推导过程你能否找到一个关于两直线垂直(板书)的命题?当12120a a b b +=时,cos 02παα=⇒=,此时,两直线相互垂直;反之,当两直线垂直时,它们的方向向量()()111222,,,d b a d b a =-=-也相互垂直,所以1212120d d bb a a =+=.两条直线垂直的充要条件是:12120a a b b +=; 当12,k k 都存在时,两条直线垂直的充要条件是:121k k ⋅=-;所以两条直线垂直的充要条件也可为:121k k ⋅=-或一条斜率不存在另一条的斜率为零.例3、已知直线l经过点(P -,且与直线0:20l x +=的夹角为3π,求直线l 的方程.解1:设直线l 的一个法向量为(),n a b =,则直线l 的点法向式方程为:()(20a x b y ++=整理得:20ax by a ++=,212a b =⇒-=⇒= 当0b =时,直线方程为:20x +=;当0b ≠时,b =,直线方程为:10x -=; 所以,直线l的方程为:10x -=或20x +=.注意:此处设直线的点法向式方程,而不是点方向式方程或点斜式方程是因为只有点法向式方程可以表示所有直线.解2:若直线l 的斜率存在,设直线l的方程为:(2)y k x -=+.12=,解得3k =-.直线方程为:10x +-=.若直线l 的斜率不存在,即方程为2x =-;则直线l 与直线0l 的夹角为3π,满足题意. 所以,直线l的方程为:10x +-=或20x +=. 解3:设直线l 的一般式方程为:0ax by c ++=(,a b 不同时为零).则由题意:()2012a b c ⎧⋅-+==,后解同解1.三、小结:1.两条直线的夹角02cos παα⎧⎡⎤∈⎪⎢⎥⎣⎦⎪⎨⎪=⎪⎩定义,,夹角公式 2. 设直线方程时要依题而设,好中选优;利用画图、数形结合的方法.课题:两条相交直线的夹角(学案)【教学目标】:1、理解两条直线相交时,直线夹角与直线方向向量夹角的关系;掌握根据已知条件求出两条相交直线的夹角;2、理解两条直线垂直的充要条件.3、体会数形结合的数学思想,培养思维能力. 【教学重点】:两条相交直线的夹角. 【教学难点】:夹角公式的应用. 【教学过程】:1. 两条直线的夹角:平面上两条直线相交时构成两组对顶角.我们规定_____________________________为两条相交直线的夹角.规定:如果两条直线平行或重合,它们的夹角为_____. 两条相交直线的夹角α∈________________. 2. 夹角公式:如果已知两条直线的方程分别为:11112222:0:0l a x b y c l a x b y c ++=++=(其中11,a b 不同时为零,22,a b 不同时为零).如何根据方程来求1l 与2l 的夹角?两条相交直线的夹角公式为:___________________________________.例1、已知两条直线的方程分别是:12:230,:320l x y l x y ++=-+=,求两条直线的夹角α.练习:求下列各组直线的夹角.(1)12:31,:340l y x l y x =-+-=(2)12:20,30l x l y +=++= (3)12:10,:4l y x l y -+==例2、已知直线10l y +=与直线10kx y -+=,若直线1l 和直线2l 的夹角为60,求k 的值.两条直线垂直的充要条件是:__________________________;两条直线垂直的充要条件也可为:____________________________________.例3、已知直线l 经过点(P -,且与直线0:20l x +=的夹角为3π,求直线l 的方程.【课堂小结】 两条直线的夹角:【课后作业】两条相交直线的夹角课后作业1.求下列两组直线的夹角:(1)120,:20l y l x -=+=;6π(2)12:10,:50l x l x y -=+-=;4π(3)01243:1=--y x l 与 3:2=x l .3arccos 52. 已知直线12:10,:20l ax y l x ay +-=-+=,其中a R ∈且0a ≠,求直线1l 与2l 的夹角.2πθ=3.(10y +=与直线10kx y -+=的夹角为60︒,求实数k 的值.0k =或k =(2)经过点(3,5),且与直线0723=+-y x 之间成︒45角的直线方程.5200x y +-=或5220x y -+=4.若直线()()084123=+-++y a x a 与直线()()07425=-++-y a x a 互相垂直,求a 的值. 0或15.已知等腰三角形ABC 的斜边AB 所在直线的方程为350x y --=,直角顶点为()4,1C -,求两条直角边所在直线的方程.270,260x y x y +-=--=6. 已知ABC ∆的三个顶点为)5,5(),1,6(),1,2(C B A(1)求ABC ∆中A ∠的大小;(2)求A ∠的平分线所在直线的方程. (1)3arccos 5A = (2)02=-y x .两条相交直线的夹角课后作业1.求下列两组直线的夹角:(1)120,:20l y l x -=+=;(2)12:10,:50l x l x y -=+-=;(3)01243:1=--y x l 与 3:2=x l .2. 已知直线12:10,:20l ax y l x ay +-=-+=,其中a R ∈且0a ≠,求直线1l 与2l 的夹角.3.(10y +=与直线10kx y -+=的夹角为60︒,求实数k 的值.(2)经过点(3,5),且与直线0723=+-y x 之间成︒45角的直线方程.4.若直线()()084123=+-++y a x a 与直线()()07425=-++-y a x a 互相垂直,求a 的值.5.已知等腰三角形ABC 的斜边AB 所在直线的方程为350x y --=,直角顶点为()4,1C -,求两条直角边所在直线的方程.6. 已知ABC ∆的三个顶点为)5,5(),1,6(),1,2(C B A(1)求ABC ∆中A ∠的大小;(2)求A ∠的平分线所在直线的方程.。