我们都知道,法向量的计算公式,向量知识在数学学科里有着非常广泛的应用,尤其是在立体几何,若利用空间向量知识求解会得到事半功倍的效果,也正体现了向量知识的工具性和灵活性。而在应用向量知识求解二面角的大小时,不是所有的二面角的两个半平面的法向量的夹角都和二面角相等,有时是互补,那么,什么时候相等,什么时候互补,如何确定其“角度之间的大小关系”一直以来是困扰很多学生的一个难题。今天我们来解决这一难题。
一、观察法
法向量公式是设a=(x,y),b=(x',y')。平面的法向量确定平面位置的重要向量,指与平面垂直的非零向量,一个平面的法向量可有无限多个,但单位法向量有且仅有两个。例如在空间直角坐标系中平面Ax+By+Cz+D=
二、方向法
求法向量的方法是建立恰当的直角坐标系,设平面法向量n=(x,y,z),在平面内找出两个不共线的向量,根据法向量的定义建立方程组,解方程组,取其中一组解即可。法向量,是空间解析几何的一个概念,垂直于平面的直线所。
当然如何判断出法向量的方向是关键,在这里,我给大家介绍两种方法,箭头法和辅助向量法。通过下面例题以此说明。
法向量的求法:在空间直角坐标系下 求出法向量所垂直的平面内两条不平行的直线的方向向量 设为(x1,y1,z1) (x2,y2,z2)显然平面的法向量(x,y,z)与两直线方向向量垂直 即得xx1+yy1+zz1=0,xx2+yy2+zz2=0 。
一般情况下,法向量总会有一个明显的方向,所以可以根据法向量坐标的正负很容易在图形中找到方向,可以较为迅速地找出法向量的方向的,但对于空间能力较差的学生,就更适合于下一种方法,辅助向量法。
用方程ax+by+cz=d表示的平面,向量(a,b,c)就是其法线。如果S是曲线坐标x(s,t)表示的曲面,其中s及t是实数变量,那么用偏导数叉积表示的法线为:如果曲面S用隐函数表示,点集合(x,y,z)满足 F(x,y,z)=0,。
在小编教学过程中,有学生说找不到二面角内部的点,其实只需分别在二面角的两个半平面异于棱上各取一点,利用中点坐标公式,求出中点N,则N一定在二面角内部,当然在具体做题过程中,我们往往选取一些已经求取点的坐标即可。
用方程ax+by+cz=d表示的平面,向量(a,b,c)就是其法线。如果S是曲线坐标x(s,t)表示的曲面,其中s及t是实数变量,那么用偏导数叉积表示的法线为:如果曲面S用隐函数表示,点集合(x,y,z)满足 F(x,y,z)=0,。
有了以上理论,我们就可以利用空间向量完美解决二面角问题。