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二面角的求解策略

2015-05-30 10:48:04鄭欣
中學生數(shù)理化·高三版 2015年2期
關(guān)鍵詞:平面角射影二面角

鄭欣

二面角問題是高考的熱點,求解的關(guān)鍵是根據(jù)不同的幾何背景,選擇恰當?shù)姆椒ǎ话阌袀鹘y(tǒng)的方法:找或作出二面角的平面角,或運用射影面積公式求解;向量法:利用兩平面的法向量的夾角。

一、定義法

感悟:利用定義法作二面角的平面角,要注意題中條件的特點,合理選擇棱上的點,過這點在兩個平面內(nèi)分別引棱的垂線,這兩條射線所成的角,就是平面角。

二、向量法

感悟:利用向量法求二面角,關(guān)鍵是建立適當?shù)目臻g直角坐標系,把向量用坐標形式表示出來,將二面角問題轉(zhuǎn)化為平面的法向量的夾角問題。但要注意所得角是否與圖形所示角(即鈍角還是銳角)相吻合,不吻合時,要用互補思想將其轉(zhuǎn)化過來。

三、補形法

感悟:通過補形,可將某些特殊的幾何體構(gòu)造成常見的長方體、正方體、正四面體等,從而易找到二面角的平面角。

四、垂面法

感悟:自空間一點作與棱垂直的平面,截二面角得兩條射線,這兩條射線所成的角就是二面角的平面角,其中面面垂直的性質(zhì)定理和三垂線定理的應用是求解的關(guān)鍵。

五、射影面積法

感悟:斜面面積和射影面積的關(guān)系:S'=S·cosθ(S為斜面面積,S'為射影面積,θ為斜面與其射影所成二面角的平面角),這個公式對斜面為三角形、任意多邊形的情況都成立,是求二面角的好方法。當作二面角的平面角有困難時,如果能找得斜面面積和射影面積,可直接應用公式,求出二面角的大小。

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