8.5 向量应用(三)——知识补充和梳理(夹角、距离和平面束)

8.5 向量应用(三)——知识补充和梳理(夹角、距离和平面束)本篇内容为夹角 距离和平面束 由于这些知识如果分开进行的话太碎了 容易乱 所以特地单独开出这一篇把他们放在一起 夹角 一 两个向量的夹角 二 两个平面的夹角 两个平面的夹角范围是 0 90 当平面法向量夹角为 0 90 时 两个平面夹角等于两个平面法向量夹角

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本篇内容为夹角、距离和平面束,由于这些知识如果分开进行的话太碎了,容易乱,所以特地单独开出这一篇把他们放在一起。

夹角

(一)两个向量的夹角在这里插入图片描述
讯享网
(二)两个平面的夹角
两个平面的夹角范围是0°≤θ≤90°
在这里插入图片描述

①当平面法向量夹角为0°≤θ≤90°时
在这里插入图片描述
两个平面夹角等于两个平面法向量夹角
在这里插入图片描述

②当平面法向量夹角为90°≤θ≤180°时在这里插入图片描述
两个平面的夹角与平面法向量夹角互补
在这里插入图片描述
结论:在这里插入图片描述
(二)两直线的夹角
两直线的夹角范围是0°≤θ≤90°
当然,两条直线不一定相交,有可能是异面直线,借助自由向量。
同样是两种情况
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

①法向量夹角小于90°(左图)
在这里插入图片描述

②法向量夹角为90°~180°(右图)
在这里插入图片描述
所以
在这里插入图片描述

例题

例1在这里插入图片描述
(四)直线和平面的夹角
上个图,理解一下直线和平面的夹角在这里插入图片描述
懂了,直线和平面相交,直线在平面上会有一个投影,直线与投影所成的夹角就是直线和平面的夹角。
直线和平面的夹角范围是0°≤θ≤90°
在这里插入图片描述

我们还是用测试图分开讨论
在这里插入图片描述

①向量夹角为0°~90°
在这里插入图片描述

②向量夹角为90°~180°在这里插入图片描述
所以
在这里插入图片描述

距离

(一)两点之间的距离
两点之间的距离实际上就是两点的向量的模
在这里插入图片描述
(二)点到面的距离
前置知识点——投影在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
利用投影求点与面的距离在这里插入图片描述

如图所示,点M0到面的距离就是向量M0M在平面的法向量n上的投影。注意,平面的法向量方向未必向上。在这里插入图片描述

例题在这里插入图片描述

平面束

有直线L,经过L的所有平面称为直线L的平面束。在这里插入图片描述

例题在这里插入图片描述

题目不太好懂,画个示意图
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

本篇完。

小讯
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