同一骨架 2018 年河北预赛(高三卷) 第 13 题 · P009913
正交的三个单位方向把角度关系变成方向余弦的平方和约束;先用这个整体恒等式,便能判断角度数据是否相容并整理后续代数式。
前题用平面单位法向量,且相对平面要重复计入;后题用底面内点的射线方向,三个余弦均为正,还要区别三锐角与三角形内角。
平面与长方体六面的夹角
平面 与长方体的六个面所成的角分别为 ,则
的值为( )
A. B. C. D.
长方体的六个面分成三对平行面。
先回想这道题的想法,再试试当前题。
用平面法向量在三个两两垂直方向上的分量表示夹角,可以把六项平方和化为单位向量的坐标平方和。
取长方体三组面的单位法向量为两两垂直的 ,取平面 的单位法向量为
平面 与法向量为 的面的夹角记为 ,则
每个方向对应两个平行面,故
答案为 。
相对的两个面与 所成锐角相同;三个法向分量平方和为 ,所以计算不依赖长方体的边长与摆放。
空间中涉及一个平面与三组互相垂直平面的夹角平方和时,优先转化为单位法向量的方向余弦平方和。
把三个不同方向的平面夹角平方余弦对应单位法向量三分量平方,和为1,再计每组两个平行面,属于常见方向余弦模型。
同一骨架 2018 年河北预赛(高三卷) 第 13 题 · P009913
正交的三个单位方向把角度关系变成方向余弦的平方和约束;先用这个整体恒等式,便能判断角度数据是否相容并整理后续代数式。
前题用平面单位法向量,且相对平面要重复计入;后题用底面内点的射线方向,三个余弦均为正,还要区别三锐角与三角形内角。
已记下,谢谢!