构造三角形重心巧定两平面法向量的方向

利用平面的法向量可以方便地求出二面角平面角的大小,由于两法向量的夹角未必就是二面角的平面角的大小,许多杂志上都介绍了直接从图形上观察两法向量的方向,来确定两法向量的夹角是否为两平面的夹角．这种方法虽然简单,但由于空间任意两个向量都是共面的,要从图形上直接判定他们的方向,需要很强的空间想象能力,好多学生是达不到这种境界的．     

空间平面向量方向判定的两种方法

二面角的平面角是高考的一个重点内容,也是热点内容,怎样利用平面的法向量求二面角的平面角呢？我们知道二面角的大小与法向量的夹角的关系＂同内同外是互补,一内一外是相等＂,关键是判定两个平面的法向量相对于二面角的面的方向,当平面与空间坐标系中的三个平面平行或重合时,平面的法向量很容易判定.下面介绍除此之外的平面的法向量的方向的两种判定方法.     

二面角的平面角与其面的法向量夹角的关系判定

空间向量引入后,用空间向量解决立体 几何中的垂直、平行、共面、角、距离等问 题,可以减少辅助线,避开复杂的空间想象,降 低了解题的难度,求二面角α ?l ? β 的大小问题可以转化为二面角两个面所对应的法向量与法向量夹角的问题,避免了寻找二面角的平面角的麻烦,一般步骤如下: uv v (1)求平面α ,平面 β 的法向量 m,n . uv v (2)求< m,n >的大小. (3)利用二面角α ? l ? β 与其法向量夹角 uv v关系,得出二面角α ?l ? β 的大小为< m,n > …     

求二面角的一个简便方法

<正>在立体几何中,常通过计算两个半平面法向量的夹角来求二面角的平面角大小,这也是近年来数学解题常用的方法.但使用这个方法需要学生运用观察法确定所求夹角是锐角还是钝角,常用过一个半平面内一点作另一个半平面的垂线,再通过垂足的位置来判定,导致很多学生在实践中存在较多困难,计算角的余弦值时不能做出正负的正确取舍而丢分.这个问题的核心在于不能确定半平面的法向量指向二面角内还是指向二面角外,很多文献对此做了详尽的探讨.     

向量法解决二面角大小问题的一点改进

向量法是研究二面角问题的有效工具,在应用中,学生困惑于两点:一、二面角的平面角的大小与其两个半平面法向量的夹角的是相等还是互补;二、部分学生因计算不过关,求平面的法向量时容易出错.基于学生出现的两个问题,笔者进行了思考研究,为学生出现的两个问题的解决做出改进办法.     

简化立体几何运算的几种方法

本文介绍简化立体几何运算的几种方法,以助同学们提高运算能力.1 用公式法求二面角一个平面上的图形面积为S射,它在另一个平面上的射影的图形面积为S射,这2个平面的夹角为α,则有S射=S原·cosα,即cosα=S射/S原.利用这个公式求二面角的大小,不需要找二面角的棱确定二面角的平面角,显然可以简化运算过程.     

一个不可缺少的环节

利用二面角的两个平面的法向量的夹角求二面角的平面角是一种常用的通法，它不需作出二面角的平面角，直接通过计算解决问题，因每个平面的法向量有两种不同的方向，两法向量的夹角一共有4种情况，如图1-4所示，对图1、2情形，二面角的平面角等于法向量的夹角；对图3、4情形，二面角的平面角与法向量的夹角互补，法向量的夹角与二面角的平面角相等或互补．具体解题时求出两法向量后，要先判断它们的方向，再根据它们的方向判定它们的夹角与平面角是相等还是互补．我们在解题时常常忽视这一环节，连高考题的标准答案也不例外（如下文例2），这是一个必不可少的环节，在解题时要明确书写表达出来．     

回避平面角求二面角的大小

求二面角的大小历来是高考立体几何部分的考查热点之一,而找出二面角的平面角往往又是解题的难点.本文以高考题为例,给出回避平面角来求二面角的大小的三种方法. 方法一将二面角的大小化归为分别与两个半平面共面且垂直于棱的两个向量所成的角. 例1 如图1,已知四棱锥P-ABCD,PB⊥     

利用“棱法向量”求二面角

二面角的大小与其两个半平面的法向量的夹角是"相等"还是"互补"的问题,一直困扰着大家.本文从二面角的定义出发,利用"棱法向量"求二面角,有效地解决了这个问题.     

二面角问题解析

从一直线出发的两个半平面所组成的图形叫做二面角,以二面角棱上任意一点为端点在两个面内分别作垂直于棱的两条射线,它们的夹角叫做二面角的平面角。二面角的大小常用它的平面角来度量,所以平面角的形成和计算是解决二面角问题的关键。尤其在已知二面角的大小,求解或证明其他问题和由题设条件在二面角大小的问题中更显重要。下面主要研究形成二面角平面角的常用方法,有关计算多用到平面几何知识,文中简述或提示一下。1.由二面角平面角的定义形成平面角;自棱上一点分别在两个面内引棱的垂线,这一点或垂线常出现在图形的特殊位置,只需证明即…     

创新引领,聚焦二面角的求法

近几年高考的一个变化趋势,从知识立意到能力立意,再到如今的素养立意,对同学们的素质要求日益提升。比如,以前立体几何部分求二面角的大小是一个常见考点,考查的侧重点是通过建立空间直角坐标系利用两个平面的法向量的夹角与二面角的平面角之间的关系来求解,称为向量法。向量法思维要求较低,但对运算素养要求较高。     

加减法求二面角的平面角

二面角是高考的热点、难点内容,几乎每年高考必考．求二面角的平面角方法有多种,经典的方法有两种,一是利用三垂线定理或其逆定理找出平面角再求其大小,另一是建立空间坐标系,求出两平面的法向量进而求出它们的夹角大小．方法一有时难找到可以直接利用的线面垂直,多数学生也就马上转向方法二．方法二是学生喜欢用的,但常常建立坐标系或运算...     

求二面角的平面角方法列举

众所周知,求二面角的大小,关键是求二面角的平面角的大小.二面角的平面角,是以二面角的棱上任意一点为端点,在两个半平面内各作一条垂直于棱的射线,这两条射线所成的角叫做二面角的平面角.     

法向量与二面角大小关系的判定

用法向量求二面角的大小时,求得的两个半平面法向量的夹角与二面角大小是相等还是互补,往往困扰着我们．本文就这两种角之间的关系,给出判定方法,并举例说明方法的运用．     

用空间向量求二面角时角大小的确定

在立体几何中,我们经常利用空间向量的方法来求两个平面所成的二面角的大小,即在二面角α-l-β中,设平面α的法向量m,,平面β的法向量n,.〈m,,,n〉=θ,则二面角α-l-β的平面角为θ或π-θ,其中cosθ=cos〈,m,n,〉=,m.,n.     

怎样求无棱二面角的大小

求二面角大小的基本方法是按定义,作出二面角的平面角,求平面角的大小即可．但如果题目中没有给出二面角的两个半平面的交线,那么就难以作出二面角的平面角了．本文通过一题,给出无棱二面角的几种求解方法,供复习参考．     

利用向量求二面角大小的又一方法

文[1]给出一种判定“二面角的平面角与其面的法向量夹角的关系”,读完这篇文章后,获益匪浅.笔者通过研究给出另一种利用向量求二面角大小的可行性方法,此法可以避免产生二面角的平面角与其面的法向量夹角的关系误判,而且思路更直观、清晰.定理1如下左图已知二面角α?L?β的平面角为θ,A∈α且A?L,B∈β且B?L,AM⊥L于M,BN⊥L于N,则cosθ=||||MA NBMA NB?.由二面角的平面角的定义易证定理1.定理2如上右图,空间任意一条直线L,A,B是直线L上的两个点,M是空间任意一点,MN⊥L于N,则||2NM AM AM ABABAB=???.证明∵向量AN为AM在A…     

“棱法向量法”求二面角——有棱二面角的“另类”向量解

我们知道,高中数学中,求二面角大小的方法通常有两类,一是用传统几何法“先作后求”;二是用空间向量法（主要为“面法向量法”）“只算不作”.前者因植根定义,易为学生理解,但对如何作出二面角的平面角（即如何将二面角的平面角构造在有效图形中）有一定的“技术难度”（尤其在某些“恶劣环境”下）,学生较难掌握;而后者虽无需构造出二面角的平面角（仅凭计算即可解决）,但却存在着“平面法向量方向不易判断”的“硬伤”.那么,有没有一种既能兼顾两者优点,又能回避彼此不足的方法？本文介绍有棱二面角的“另类”向量解——“棱法向量法”,并例说其应用.     

新课标下利用空间向量求二面角大小的几种方法

二面角是空间几何中重要的知识之一,也是三种空间角中比较难求的一个.而在新课程的课本中除了必修二课本中学到了传统几何的做法以外,在选修2-1中课本还提供了用空间向量求二面角大小的方法.但由于空间向量所成角的范围和二面角的范围都是[0,π],这给二面角大小是平面的法向量所成角还是法向量所成角的补角的判断产生了困难.下面作者就自己在教学过程中,和学生共同探讨中产生的几种用空间向量解二面角的方法进行评说,希望对大家的教学有一些帮助.1利用空间向量数量积求二面角平面角的大小在传统的立体几何中,在作出并且证明了二面角的平面角…     

数列求和的几种常用方法

二面角大小是通过二面角的平面角的大小来反映的,在求解二面角的平面角的大小时,要充分运用线与线、线与面、面与面之间的关系,因而它具有综合性强、灵活性大的特点,那么怎样求二面角的平面角呢?笔者给大家介绍5种常见方法.1定义法定义法———即在二面角α-l-β的棱l上任取一点O,然后在2个半平面内分别作棱的垂线OA、OB,则射线OA、OB所成的角即为所求二面角α-l-β的平面角.例1已知三棱锥P-ABC中,∠APB=∠BPC=∠CPA=60°,求二面角A-PB-C的余弦值.图1解如图1,在二面角的棱PB上任取一点Q,在半平面PBA和PBC内分别作QM⊥PB,QN…