同一骨架 2026 年重庆预赛 · P005934
把两个面内方向都减去沿公共棱的投影,二面角就变成垂棱平面内两向量的夹角;棱长或坐标只是恢复这些数量积的两种入口。
前题从六条边恢复数量积,后题直接用长方体坐标;两题都要保指向指定半平面的符号,不能先取绝对值。
在长方体 中, 。若二面角 的度数为 ,则 。
分数写 a/b,根号写 √ 或 sqrt,π 写 pi 也可以。
二面角可用两个半平面内、同时垂直于棱 的向量夹角表示。
先回想这道题的想法,再试试当前题。
建立长方体坐标后,把 与 分别减去在 方向上的投影即可。
比例整体缩放不影响角度,取
令
从 中分别减去沿 的投影,得到
这两个向量分别位于半平面 、 内并垂直于棱 , 故它们的夹角就是 。计算得
所以
,确为垂棱向量; ,所以题目所指两半平面的二面角为锐角,未误取补角。
求空间二面角时,可在棱上选同一点,将两个面内指向指定点的向量正交投影到棱的垂直平面; 两个投影向量的夹角就是按点名确定的二面角,能同时避免作辅助垂线和补角判断错误。
沿棱分别扣除两个半平面方向的投影得到平面角向量,之后直接算余弦并转正切。
同一骨架 2026 年重庆预赛 · P005934
把两个面内方向都减去沿公共棱的投影,二面角就变成垂棱平面内两向量的夹角;棱长或坐标只是恢复这些数量积的两种入口。
前题从六条边恢复数量积,后题直接用长方体坐标;两题都要保指向指定半平面的符号,不能先取绝对值。
已记下,谢谢!