二面角的求法初探

来源 :新课程改革与实践 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lawfocus
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  一、利用定义作出二面角的平面角,并设法求出其大小
  例1、 如图,已知二面角α-а-β等于120°,PA⊥α,A∈α,PB⊥β,B∈β. 求∠APB的大小.
  解: 设平面∩PABα=OA,平面PAB∩β=OB。
   ∵PA⊥α, аα ∴PA⊥а
  同理PB⊥а ∴а⊥平面PAB
  又∵OA平面PAB ∴а⊥OA
  同理а⊥OB.
  ∴∠AOB是二面角α-а-β的平面角.
  在四边形PAOB中, ∠AOB=120°,
  ∠PAO=∠POB=90°,所以∠APB=60°
  二、垂线定理(逆定理)法
  由二面角的一个面上的斜线(或它的射影)与二面角的棱垂直,推得它位于二面角的另一的面上的射影(或斜线)也与二面角的棱垂直,从而确定二面角的平面角。
  例2、如图,ΔABC中,∠A=90°,AB=4,AC=3,平面ABC外一点P在平面ABC内的射影是AB中点M,二面角P—AC—B的大小为45°。求(1)二面角P—BC—A的大小;(2)二面角C—PB—A的大小
  解:∵PM丄平面ABC,AC丄AB,
  ∴由三垂线定理得:AC 丄AP,
  ∴∠PAB是二面角P—AC—B的平面角,
  即∠PAB =45°,
  又AM=1[]2AB=2. ∴PM=2
  作MD丄 BC于D,连PD,
  则PD丄 BC,
  故∠ PDM是二面角P—BC—A的平面角
   RtΔMBD∽RtΔCAB
   BM:BC=MD:CA又BC=5,MD=6[]5
  在Rt ΔPDM中,tg∠PDM=PM[]DM=5[]3,
  故∠PDM=arctg5[]3, 即二面角P—BC—A的大小为arctg5[]3。
  (2)∵PM丄平面ABC,BM=MA,∴PA=PB,又∠PAB=45°∴PM丄PA,
  又PM丄平面ABC,BM丄AC,∴PB丄PA,
  又PM丄平面ABC,BM丄AC∴PB丄AC,
  故PB丄平面PAC,∴PB丄PC,即∠APC是二面C—PB—A的平面角,
  在RtΔPAB中,∠PAC=90°,AC=3,PA=2,AM=22,∴tg∠APC=32[]4因此二面角C—PB—A的大小为arctg32[]4。
  三、平移或延长(展)线(面)法
  将图形中有关线段或平面进行平移或延长(展),以其得到二面角的两个平面的交线。
  例3、正三角形ABC的边长为10,A∈平面α,B、C在平面α的同侧,且与α的距离分别是4和2,求平面ABC与α所成的角的正弦值。
  解:设E、F分别为B、C的射影,连EF并延长交BC延长线于D,连AD;AE
  ∵E、F是B、C射影 ∴BE丄α;∵CF丄α ∴BE∥CF 又CF:BE=1[]2,
  ∴C是BD的中点∴BC=DC,
  ∵ΔABC是正三角形∴∠B=∠BCA=∠BAC=60°,又∠ACB+∠ACD=180°,
  ∴∠ACD=120°又AC=DC ,∴∠CAD=∠CDA=30°,又∠BAD=∠BAC+∠CAD ,
  ∴∠BAD=90°,∴BA丄AD ,
  又∵AE是AB在平面α上的射影,
  ∴AE⊥AD又 BA⊥AD ,平面ABC∩平面α=A,∴∠BAE是平面ABC与α所成的角,
  ∴BE⊥平面α,∴ BE⊥AE , ∴ΔABC是 RtΔ
  Sin∠BAE=BE:AB=2[]5,即平面ABC与α所成角的正弦值为2[]5。
  四、找(作)公垂面法
  由二面角的平面角的定义可知两个面的公垂面与棱垂直,因此公垂面与两个面的交线所成的角,就是二面角的平面角。
  例4、如图,已知PA与正方形ABCD所在平面垂直,且AB=PA,求平面PAB与平面PCD所成的二面角的大小。
  解:∵PA⊥平面ABCD,∴PA⊥CD.
  又CD⊥AD,故CD⊥平面PAD.
  而CD平面PCD,
  所以 平面PCD⊥平面PAD.
  同理可证 平面PAB⊥平面PAD.
  因为 平面PCD∩平面PAD=PD,平面PAB∩平面PAD=PA,所以PA、PD与所求二面角的棱均垂直,即∠APD为所求二面角的平面角,且∠APD=45°
其他文献
学习兴趣是学生学习的内部动机,是推动学生探求内部真理与获取能力的一种强烈欲望,它在学习活动中起着十分重要的作用。教学实践表明,学生如果对数学知识充满好奇心,对学会知识有自信心,那么他们总是主动积极、心情愉快的进行学习。因此,在数学课堂教学中,我们要时刻注意发掘教材孕伏的智力因素,审时度势,把握时机,因势利导地为学生创造良好的教学情境 ,激发学生的兴趣,让学生在学习数学中愉快地探索。下面本人结合苏教
期刊
随着数学新课改的深入,教育理念的更新,对学生的要求也发生了变化,为此应加强对学生以下几个方面的能力培养。   一、培养学生的新观念、新思想  新观念中不仅包含对事物的新认识、新思想,而且包含一个不断学习的过程。只有不断地学习,获取新知识才能更新观念,形成新认识。在数学史上,法国大数学家笛卡尔在学生时代喜欢博览群书,认识到代数与几何割裂的弊病,他用代数方法研究几何的作图问题,指出了作图问题与求方程组
期刊
创新教育是指更新观念,把创新素质的养成和学生日常学习、生活结合起来,从不同层次、不同方向、不同内容上采取不同的手段和方法,把培养学生的创新意识与创新能力贯穿于素质教育实施和每一个学生个体成长的全过程。因此,作为其主阵地之一的数学课堂教学,自然也应当将学生的创新精神和创新能力的培养看作是自己的首要任务。作为一名数学教师,我们更应该积极探索新课改下能体现创新精神的数学课堂教学模式。  一、创设问题情境
期刊
当前,学生被动学习的现象比较普遍,课堂上被动地接受知识,老师给多少,学生知多少,不能利用所学知识解决简单的实际问题。大多数学生头脑里只是老师“灌输”的内容,离开老师,就不会学习了,这种现状是应试教育的弊端所造成的后果。 那么,在数学课中应如何培养小学生的能力呢?下面,谈一谈我个人的体会。  一、正确的学习动机是促使学生自觉学习的动力   小学生没有形成正确的学习动机,主要表现出注意力不集中,情绪不
期刊
函数是中学数学中最基本的也是最重要的概念之一。本文总结了函数解析式的十种不同的解法,希望能够帮助师生进一步理解函数的概念的,把握函数的内涵,提高学习效率。  一、代换法  例1:已知函数f(x)满足f(x+3)=x2+2x+3,求f(x) 的解析式.  解:设t=x+3,则x=t-3, ∴f(t)=(t-3)2 +2(t-3)+3=t2-4t+6 .   ∴f(x)=x2-4x+6。  例
期刊
多年的教学实践中我深深体会到:教学中老师付出了艰苦的劳动。大多数学生辛辛苦苦地在学习,但是效果不好。学习数学的过程,本质上是解决认识主体与认识客体之间矛盾的过程。学生的学习,其特点是在教师的指导下,在学习知识的基础上发展自己的认识知识、创新知识的能力。  数学课已经是一门逻辑性、系统性、条理性较强的学科,抽象性也逐渐增大。新学科是在原有学科的基础上进行数学的,因此要做好学习方法、学习习惯的衔接工作
期刊
小学数学作为实施素质教育的重要学科之一,不仅要让学生掌握有关数、图形、统计等基础知识,而且还要通过这些知识的学习发展学生的数学应用意识及一定的推理能力,培养良好的数学情感和态度,养成以学为乐,乐于探索,敢于成功的良好习惯,促进他们各方面的素质和能力得到和谐发展。在实际教学中,我校数学教师牢固地掌握了以下几点实施“快乐数学教学”的策略。  一、让学生在生动有趣的情境中感受学习的乐趣  赞可夫说:“教
期刊
一般认为,数学能力分为两种水平:一种是独立创造具有社会价值的数学新成果的能力;一种是在数学学习过程中,学习数学的能力。中学阶段,我们应该培养学生怎样的数学能力呢?无疑首先应该培养学生的“数学学习能力”,因为中学阶段的数学学习毕竟是将来学习数学,运用数学,以及进行数学创新的基础,也正是基于这一点,我们的传统教学,特别重视数学学习能力的培养,采取的方法是“满堂灌”——让学生多听一点;教出的学生是“记忆
期刊
长期以来,我们的中学英语教学一直延袭使用语法翻译法。很多教师认为,教英语无非是让学生掌握语音、语法和词汇知识。判定学生英语学习好与坏的标准是看其英语知识掌握的多少。这样就导致了语法学得挺好,交际中却常常出错。学习语言的目的是什么,语法与交际又是一种什么关系呢?  语言是一种交际的工具。虽然它不是人类交际的唯一形式,但毫无疑问,它是最重要的一种形式。我们精心设计的整个社会结构都是通过语言来调节的。假
期刊
新课程标准提出了“以学生的终身发展为本”的理念,因为学生是学习的主人,教师的教不能代替学生的学,所以我们应当把学习的主动权交给学生。下面就数学教学中如何培养和发展学生学习的主动性谈几点粗浅的想法 。   一、激发学习兴趣,让学生学有动力  以学生为主体,突出学生的主体意识,充分发挥学生的主体作用,学生应是教学活动中心,教师、教材、一切教学手段,都应为学生的“学”服务,使学生从被动学习转为主动参与。
期刊