三棱

注册

 

发新话题 回复该主题

立体几何图形变换方法图形的旋转 [复制链接]

1#
北京看白癜风最好专科医院 https://jbk.39.net/yiyuanfengcai/yyjs_bjzkbdfyy/

图形的旋转-通过图形旋转将立体几何问题的条件集中到一个平面内去思考,寻找解题途径,这是解立体几何问题常用的一种手法,我们称此种图形变换为图形的旋转,之前讨论过的图形翻折就属于图形旋转变换范畴。

设三棱锥V-ABC中,

AVB=

BVC=

CVA=

.求证:三角形ABC是锐角三角形.

分析:可将直角三角形AVB绕AB旋转至平面ABC上加以比较.

略证:作VD垂直AB于D,连CD;有三垂线定理得CD垂直AB,故在直角三角形VCD中,CDVD,在CD上截取DE=DV,则三角形ABE全等于三角形ABV,于是可得

AEB=

AVB=

.又因为点E在CD线段内,所以角ACB小于90度(

ACB

AEB=

).即

ACB是锐角.同理可证

ABC,

BAC均为锐角.因此三角形ABC为锐角三角形.

空间不共面的四点A、B、C、D,求证:不等式

+

+

+

+

成立.

分析:由题意知空间不共面的四点构成一个四面体ABCD,直接证明结论难度较大,于是我们采取旋转方法使空间四边形(四面体)转化为平面四边形,从而使问题圆满得以解决.首先设三角形ABC在平面

的半平面

内,三角形ABD在半平面

内,将半平面

绕AB旋转使之与平面

的另一个半平面

重合,设点D到达D`,AD、BD长度不变,只有CD被拉长了,于是只需在平面四边形ACBD`中,证明

+

+

+

+

成立即可.

略证:设AB与CD`交于点O,

AOC=

,于是就可得到

=

+

-2OA

OC

=

+

+2OB

OC

,

=

=

+

-2OB

OD`

,

=

=

+

+2OD`

OA

,以上四式相加得

+

+

=

=2(

+

+

+

)-2(OA-OB)(OC-OD`)

=(OA+OB)

+(OC+OD`)

+(OA-OB)

+(OC-OD`)

-2(OA-OB)(OC-CD`)

.又因为(OA-OB)

+(OC-OD`)

2(OA-OB)(OC-OD`).故可以得到不等式

+

+

+

(OA+OB)

+(OD`+OC)

=

+

+

.

将一边长为a的正方形折成一个正三棱柱ABC-A`B`C`,正方形的对角线AD`在折叠图中成一条不在同一平面上的折线AE-FA`,求(1)相邻两条折线夹角的余弦值;(2)相间折线AE与A`F交角的余弦值.

分析:这是将平面ABB`A`或平面CDD`C`各旋转

成一个几何体的问题.

略解:(1)连A`F,在三角形A`EF中,A`F=EF=

,A`E=

=

.cos

A`FE=-

.

(2)用平移法延长BB`到G,使B`G=BE,则折叠图中AE与FA`的交角大小等于

FA`G,现在三角形A`GF中的三边长都可从图形中求出.即cos

FA`G=

.#旋转变换#

分享 转发
TOP
发新话题 回复该主题