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四面体S-ABC中,SC垂直于面ABC,AB=BC=CA=SC,求二面角B-SA-C的大小

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/07/03 09:32:18
四面体S-ABC中,SC垂直于面ABC,AB=BC=CA=SC,求二面角B-SA-C的大小
如题
用空间坐标系来做
以AB中点M为原点,MB为x轴,MC为y轴,建空间直角坐标系.
若AB=2.VctAB=(2,0,0),VctSA=(-1,-√3,-2),VctAC=(1,√3,0).
平面BSA的法向量Vct(n1)=(0,2,-√3),平面CSA的法向量Vct(n1)=(√3,-1,0).
cos<Vct(n1),Vct(n2)>=(Vct(n1)·Vct(n2))/(|n1|*|n2|)=-√7/7,
所以二面角B-SA-C的平面角大小为arccos√7/7.
立体几何作法
如照片,过C作CN垂直于SA,过B作BH垂直于SA,过N作NP平行于BH交SB于P,连结CP.
∠CNP为所要求的角.
计算得到BH=√14/2,SH=3√2/2因为SN=√2,所以根据SNP与SHB相似,得NP=√14/3,PB=2√2/3,再在三角形PCB中用余弦定理求得CP=2√5/3.
三角形CNP中,CN=√2,CP=2√5/3,NP=√14/3,由余弦定理得cos∠CNP=√7/7,所以B-SA-C的平面角大小为arccos√7/7