三余弦定理的证明
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三余弦定理
设A为面上一点,过A的直线AO在面上的射影为A
B,AC为面上的一条直
线,那么∠OAC,∠BAC,∠OAB三角的余弦关系为:
cos∠OAC=cos∠BAC×cos∠OAB
通俗点说就是,cos平面斜线与平面直线夹角
(OAC)=cos斜线射影与平
面直线夹角(BAC)xcos平面斜线与斜线射影夹角(OAB).
又叫最小角定理或
爪子定理,可以用于求平面斜线与平面内直线成的最小角.
如
上图,自点O作OB⊥AB于点B,过B作BC⊥AC于C,连OC,则易知
△ABC、△AOC、△A
BO均为直角三角形.cosθ1=AB∶OA,cosθ2=AC∶AB,
cosθ=AC∶OA,不
难验证:cosθ=cosθ1×cosθ2.
例1 如图,已知A1B1C1-ABC
是正三棱柱,D是AC中点,若AB1⊥BC1,
求以BC1为棱,DBC1与CBC1为面的二面角α
的度数.(1994年全国高考理科数学23
题)
例2 已知Rt△ABC的两直角边AC=2,BC=3.P为斜边AB上一
点,现沿CP
将此直角三角形折成直二面角A-CP-B(如下图),当AB=√7时,求二面角P-A
C
-B大小.(上海市1986年高考试题,难度系数0.28)
例3.已知菱形ABCD的边长为1,∠BAD=60°,现沿对角线BD将
此菱形折成
直二面角 A-BD-C(如图6).( 1)求异面直线AC与BD所成的角;(
2)求二面角A-CD-B
的大小.