如何找出线面夹角和面面夹角
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线面角在哪里?
【例题1】如图,已知EA ⊥平面ABC ,FC ⊥平面ABC ,△ABC 是正三角形,D 是的中点,且1AB AE ==,2CF =
(Ⅰ) 求证:AD ⊥平面BCF
(Ⅱ)求直线DF 与平面BEF 所成角的正弦值
能否通过观察找到线面夹角。通常来说,要过斜线上一点做面的垂线。那么,问题来了,点往面上做垂线,垂足如何确定?先看下面的题目,思考一下: 在三棱锥O ABC -中,三条棱OA 、OB 、OC 两两互相垂直,
且OA OB OC ==,M 是AB 边的中点,则OM 与平面ABC 所成角的大小是__________________(用反三角函数表示)
【分析】一方面,设OA=OB=OC=1,可以通过等体积法只关注点O 到面ABC 的距离: 11113322
A OBC OBC V OA S OA OC O
B -∆=⨯⨯=⨯⨯⨯⨯= 111!332
A OBC O ABC ABC V V d S OA CM AM --∆==⨯⨯=⨯⨯⨯⨯= 就可以得到点O 到面ABC 的距离。
一方面,做出垂面——CB 垂直于OM ,CB 垂直于OA ,因此CB 垂直于面AOM ,所以,面ACB 垂直于面AOM 。也就说,面AOM 是面ACB 的垂面。
A F
E
D
C B O M C B
A
根据定理两个面垂直,在一个面内垂直于交线的直线垂直于另一个面。
因此只需在三角形AOM 中,过点O 做交线AM 的垂线即可。
那么问题又来了——刚才的例题1咋整?
过点E 找到面ADF 中的垂面,然后在垂面中过点E 做垂面与面ADF 交线的垂线,即可。 是否有垂面?
面DAF 与面AFC 互相垂直!(怎么证?有没滴办法塞?)
面面夹角在哪里?
【例题2】在60°角的二面角的棱上有两个点A 、B 、AC 、BD 分别是这个二面角的两个面内,且都垂直于AB ,若AB=5,AC=3,BD=8,则CD=__________?
问题1:什么是二面角?
A F
E D
C
B M C
B 垂足N A B D C
二面角要用“二面角的平面角”来度量。
问题2:什么是二面角的平面角?(观察打开的课本思考)
简单说:
两个面相交,其夹角,可以用与这两个平面都垂直的面与这两个平面的交线来衡量。 也可以说
两个面相交,其夹角,可以用在两个面内垂直于交线的两条直线之间的夹角来衡量。(这两条直线可以异面)
问题3:什么是异面直线夹角?
平移相交后两条直线所成的角的大小来衡量。
问题4:这两种说法可以互相解释么?为什么?
问题5:例题1中二面角的平面角在哪里?
AC 垂直于AB ,BD 垂直于AB ,则异面直线AC 与BD 之间的夹角就是二面角的平面角。 进一步:
异面直线AC 与BD 之间的夹角,等于,将BD 平移至'AD 后,直线与AC 与'AD 的夹角 或者:
面'ACD 与两面垂直,则直线与AC 与'AD 的夹角就是二面角的平面角——60°
【分析】
问题1:图形中有哪些直角?
∠CAB ,∠ABD ,还有∠'CD D 的夹角(金地芒?)
问题2:问题提炼为——直三棱柱'''ABC A B C ,∠CAB=60°,若AB=5,AC=3,'B C =8, 则CD=__________。
问题3:下列图形按照虚线翻折,找到二面角,在图形中画出来!
A B D C
'D A C B 'A 'C 'B