数学如何用向量求二面角 如何用向量求二面角?

\u6570\u5b66\u95ee\u9898\u3002\u600e\u6837\u7528\u5411\u91cf\u6cd5\u6c42\u4e8c\u9762\u89d2\u7684\u503c\uff1f

\u7528\u4e24\u4e2a\u6cd5\u76f8\u91cf\u7684\u70b9\u4e58\u6765\u7b97\u5939\u89d2\u7684\u4f59\u5f26\uff0c \u949d\u89d2\u8fd8\u662f\u9510\u89d2\u4e00\u822c\u53ea\u80fd\u770b\u56fe\u8bf4\uff0c \u90a3\u4e24\u4e2a\u89d2\u5ea6\u76f8\u7b49\u6216\u8005\u4e92\u8865

\u8bbe\u4e24\u5e73\u9762\u7684\u6cd5\u5411\u91cf\u5206\u522b\u4e3an1,n2.\u8bbe\u4e8c\u9762\u89d2\u7684\u5e73\u9762\u89d2\u4e3a\u03b1\u3002
\u5219cos\u03b1=\u00b1 (n1•n2) / (|n1||n2|)
\u53d6\u6b63\u53f7\u8fd8\u662f\u8d1f\u53f7\u53d6\u51b3\u4e8e\u8fd9\u4e2a\u4e8c\u9762\u89d2\u662f\u9510\u89d2\u8fd8\u662f\u949d\u89d2\u3002
\u5982\u4f55\u5224\u65ad\u662f\u9510\u89d2\u8fd8\u662f\u949d\u89d2\u5462\uff1f\u6709\u4e24\u79cd\u65b9\u6cd5\uff1a
1\u3001\u6839\u636e\u9898\u76ee\uff0c\u770b\u51fa\u662f\u9510\u89d2\u6216\u949d\u89d2\uff0c\u6b64\u65f6\u7b26\u53f7\u53d6\u6b63\u6216\u53d6\u8d1f\uff1b
2\u3001\u6839\u636e\u4e24\u6cd5\u5411\u91cf\u7684\u65b9\u5411\u6765\u5224\u65ad\uff1a\u4e8c\u9762\u89d2\u628a\u7a7a\u95f4\u5206\u6210\u4e24\u90e8\u5206\u3002\u5f53\u4e24\u6cd5\u5411\u91cf\u7a7f\u8d8a\u5e73\u9762\u540e\uff0c\u5982\u679c\u65b9\u5411\u6307\u5411\u540c\u4fa7\uff0c\u5219\u53d6\u8d1f\u53f7\uff0c\u5982\u679c\u65b9\u5411\u6307\u5411\u5f02\u4fa7\uff0c \u5219\u53d6\u6b63\u53f7\u3002


借助法向量求二面角的平面角时,二面角的平面角θ的大小与法向量的所成角α(α=< n1,n2 >)相等或互补,当二面角两个法向量都指向二面角的内部或外部时,θ =π-α当两个法向量一个指向二面角的内部而另一个指向二面角的外部时,θ=α
对于法向量的方向的判断一直是个难点,我们可以借助空间坐标系的坐标原点就可以判断法向量的方向。

假设两个平面的法向量为n1(x1,y1,z1),n2(x2,y2,z2),则由向量积可得2个向量的夹角:cos<n1,n2>=(n1·n2)/|n1|*|n2|,然后判断角度,二面角为(0,兀),根据实际情况判断是正确角还是所求角度补交即可。

求出所求二面角两个面上的法向量
然后cosα=(法向量1*法向量2)/(法向量1的模长*法向量二的模长)
再根据图形判断是锐二面角还是钝二面角
确定cosα的符号
再用反三角函数表示这个角(当然特殊三角函数值可以直接表示为度数)

比如:AOB平面的法向量是n1,DEF平面的法向量是n2,则两平面的二面角的余弦等于正负(n1乘以n2)除以(n1的模乘以n2的模),正负通过图形确定,大于90度取负,小于90度取正。

二面角是锐角α时,cosα=cos〈n,m〉(n,m为法向量),二面角为钝角α时,cosα=-|cos〈n,m〉|
就是这样

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