利用空間法向量求二面角具體方法,空間向量二面角兩個面的法向量方向怎麼判斷,就是進和出怎麼判斷

時間 2021-08-14 16:16:55

1樓:墨汁諾

當兩個法向量的方向都指向二面角內或外時,則其夾角為二面角的平面角的補角;當兩個法向量的方向一個指向二面角內,另一個向外時,則其夾角為二面角的平面角。

作出兩向量的法向量,求其餘弦值(加絕對值),若二面角為銳角,則法向量夾角的餘弦值為二面角的餘弦值;若二面角為鈍角,則二面角的餘弦值為法向量餘弦值的相反數,之後根據餘弦值求夾角。

關於二面角的性質為:(1)同一二面角的任意兩個平面角相等,較大二面角的平面角較大。

(2)兩個二面角的和或差所對應的平面角,是原來兩個二面角所對應的平面角的和或差。

(3)二面角可以平分,且平分面是唯一的。

(4)對稜二面角相等。

2樓:小雨手機使用者

如果已經求得各點座標,能夠建系,就用“法向量法”,所謂法向量,是指垂直於一個平面的直線,根據向量可在平面內任意平移,我們可以知道,一個平面的法向量有無數多條。

關於二面角的性質為:

(1)同一二面角的任意兩個平面角相等,較大二面角的平面角較大。

(2)兩個二面角的和或差所對應的平面角,是原來兩個二面角所對應的平面角的和或差。

(3)二面角可以平分,且平分面是唯一的。

(4)對稜二面角相等。

幾何法作出二面角的平面角:a:利用等腰(含等邊)三角形底邊的中點作平面角;

b:利用面的垂線(三垂線定理或其逆定理)作平面角;

c:利用與稜垂直的直線,通過作稜的垂面作平面角;

d:利用無稜二面角的兩條平行線作平面角。

3樓:

如果已經求得各點座標,或者說我們說的,能夠建系,

就用“法向量法”,所謂法向量,是指垂直於一個平面的直線,

根據向量可在平面內任意平移,我們可以知道,一個平面的法向量有無數多條。

以上是理論知識簡介,因不知道你懂不,所以只得在此闡述下,

不然可能會對下面的問題的理解不透產生障礙。

具體做法:

1. 設分別設出兩個平面的法向量,n1=(x1, y1, z1); n2=(x2, y2, z2)

2. 求出平面內線段所在直線的向量式(每個平面求出兩個向量)

3. 利用法向量垂直平面,即垂直平面內所有直線,建立方程組(3元一次方程組,僅兩個方程)

(1)建立的條件是,兩個相互垂直的向量,乘積為0

(2)由於法向量有3個未知數,我們通常只用建立兩個方程組成的方程組。這樣可以得到關於這三個未知數的代數關係。而不是像初中的解三元一次方程組,可以解出一組唯一解。

換句話說,由於各未知數間是滿足一定的代數關係,那麼立體幾何中,依此法得出的應該是無數對解。不過,實際解題中,都是通過賦值法(見下詳述)來得到唯一的一組解,即一個確定的法向量。

(3)賦值:即是賦予法向量的三個未知數中的某一個一個確實的代數值,比如0?1?

等常實數,從而根據垂直向量數量積為0建立的方程中,得到的未知數之間的關係,就可以求出其他的兩個未知數的具體的值。那麼,這樣得到的一個法向量,就是垂直於平面的一條法向量(僅是一條哈,因為平面法向量有無數條的)

ps:兩條法向量的求法,都一致。

4. 我們根據異面直線所成的角的求法(平移其中一條或者兩條到同一平面中,必須放到平面中來求的,對吧!!!),可以知道,兩個平面的任意法向量所成的角,都相等。

而兩個半平面所成的二面角,與他們的法向量所成的角的平面角“互補”(千萬注意此點,因為異面直線所在的角,一定是銳角或者直角,不可能是鈍角;但是二面角,是可以為銳二面角或直二面角,也可以為鈍二面角的)。

依據上面的理論依據,由向量的乘法,則可求出cos的絕對值(請最好加絕對值符號,異面直線所成的角,不能為鈍角,因此餘弦值不能為負,但向量方向不同,則可能求出的餘弦值為負)。

5. 判斷範圍,注意取值。

上面,求cos的值時,請提前判斷題目讓所求兩個半平面所成的角(1)是銳角或直角?即我們所說的銳二面角還是直二面角。(2)是鈍二面角嗎?

因為,根據向量的方向性,可以知道,如果向量所取的方向不同,cos的絕對值不變,但可能得到兩個互為相反數的值,所以在利用法向量法求兩個二面角的平面角時,先判斷二面角的取值範圍。銳二面或直,顯然,直接取cos=a(0≤a<1)的值,進行反餘(arccosa)表示即可; 如果圖上明顯為鈍二面角,則所求二面角的平面角應該表示為:∏-arccosa.

(a為法向量所成角的餘弦值,取絕對值)

我儘可能說地詳細清楚,包括細節,請細體味!

hope you study well and make progress everyday!

有不明白的地方請追求問題即可!

4樓:匿名使用者

建系, 在要求的2個面內分別找2個不平行的向量(數值簡單點的), 用向量積為0求出2個面的法向量, 然後用公式得到向量角,自己感覺是鈍角還是銳角, 然後確定二面角

5樓:匿名使用者

作出兩向量的法向量,求其餘弦值(加絕對值),若二面角為銳角,則法向量夾角的餘弦值為二面角的餘弦值;若二面角為鈍角,則二面角的餘弦值為法向量餘弦值的相反數,之後根據餘弦值求夾角

空間向量二面角兩個面的法向量方向怎麼判斷,就是進和出怎麼判斷

6樓:匿名使用者

你的復最終目的是求二面角制吧,設二面角α-l-β的半bai平面αdu

和β的法向zhi量分別是n1和n2,二面dao角大小是θ,根據法向量的座標進行判斷,如果將兩半平面沿l旋轉使其重合(即θ逐漸減小至0),如果n1和n2的方向相同,則θ=arccos,反之則為θ=π-arccos,這下你不用判斷它是鈍角還是銳角就可以準確求出來

7樓:東北書苑

1、二bai面角的大小可以通過du這兩個面的法向量的zhi夾角求得,它等dao於兩法向量的夾角版或其補權

角。認識法向量的夾角和二面角的關係:法向量的方向指向內部的稱為“進”入半平面;法向量的方向指向外部的稱為穿“出”半平面;

當法向量m、n、“一進一出”時,m、n的夾角就是二面角的大小當法向量m、n“同進同出”時,m、n的夾角就是二面角的補角因此可簡單的歸納:法向量同進同出角互補;法向量一進一出角相等。

如何用向量求二面角?

8樓:高中數學

設兩平面的法向量分別為n1,n2.設二面角的平面角為α。

則cosα=± (n1•n2) / (|n1||n2|)取正號還是負號取決於這個二面角是銳角還是鈍角。

如何判斷是銳角還是鈍角呢?有兩種方法:

1、根據題目,看出是銳角或鈍角,此時符號取正或取負;

2、根據兩法向量的方向來判斷:二面角把空間分成兩部分。當兩法向量穿越平面後,如果方向指向同側,則取負號,如果方向指向異側, 則取正號。

9樓:匿名使用者

一般選擇法向量所成角。注意判斷銳二面角,還是鈍二面角。

怎麼用空間向量法求兩個面的二面角

先求兩個面的法向量,然後再求兩法向量的夾角,二面角是它的補角,法向量就是與平面垂直的向量。好吧,這個很簡單,法向量就是與平面垂直的任意的乙個向量。這個法向量你應該會求吧,然後就求兩個法向量的夾角。我不奢求你的100懸賞,但是我想問一下,你是真的想問這個問題還是?這個書上都有的。首先找到兩個面的法向量...

數學問題。怎樣用向量法求二面角的值?

用兩個法相量的點乘來算夾角的余弦,鈍角還是銳角一般只能看圖說,那兩個角度相等或者互補。如何用向量求二面角?設兩平面的法向量分別為n1,n2.設二面角的平面角為 則cos n1 n2 n1 n2 取正號還是負號取決於這個二面角是銳角還是鈍角。如何判斷是銳角還是鈍角呢?有兩種方法 1 根據題目,看出是銳...

一般求二面角大小用向量法怎麼做,如何用向量求二面角?

求出所求二面角兩個面上的法向量 然後cos 法向量1 法向量2 法向量1的模長 法向量二的模長 再根據圖形判斷是銳二面角還是鈍二面角 確定cos 的符號 再用反三角函式表示這個角 當然特殊三角函式值可以直接表示為度數 如果還不明白可以來hi我 希望您能後採納! 求二面角 設二面角 的大小為 分別是面...