二面角的平面角没找对
两条射线都必须垂直于棱、且各在一个半平面内——随手连两条线量出的角不是二面角。
坑长什么样
二面角 的棱是 。要把它的平面角指出来,得在棱上取一点,往两个半平面内各作垂直于棱的射线。
- 错:随手说「 就是它」——、 都不垂直于棱 ,量出来的不是这个二面角;
- 对:先证 且 ,则 的两条边都垂直于棱、且分别在两个半平面内,它才是平面角。
判据(三条同时满足)
- 顶点在棱上;
- 两条射线分别在两个半平面内;
- 两条射线都垂直于棱。
第 3 条是唯一需要证明的一条,也是唯一被跳过的一条。
顺带的红利
一旦证出 与 ,由线面垂直的判定定理立刻得 平面 ——这条线面垂直往往比二面角本身更有用(后面证别的垂直、建系找 轴都靠它)。所以这一步不是为了应付格式,是在为后文攒条件。
怎么防
- 动笔前先问:棱是哪一条? 二面角记号 中间那个就是棱。
- 找角时优先在已有的垂直关系里挑射线(如矩形的边、由题给直角得到的边)。
- 写证明时把「 棱」这句显式写出来,别只画图。
学它之前先会
共 4 条前置、最深 4 层。
出现在以下题目中
共 9 道题考到本条。
- 浙江 2008 · q18矩形与梯形的两个平面互相垂直,二面角 求 · 先把被钉死的那一块解干净
- 浙江 2010 · q20翻折不改长度——第一折把 钉在空间里,第二折把 逼上中垂面
- 浙江 2011 · q20 平面 一条管到底——第二问的 就是 在 上的垂足
- 浙江 2012 · q20 平面 一句话定全局—— 是 的中垂面,二面角整个躺在里面
- 浙江 2013 · q20一条竖棱把空间劈成两半 · 平行只看 的系数,二面角只看 的影子,
- 浙江 2014 · q20先把顶点 钉在 正上方 · 整个四棱锥的形状一步定死,二面角
- 浙江 2016 · q17三棱台里的一条垂线:补形还原成棱锥,等边三角形的中线白送一个直角
- 浙江 2019 · q08三个角比大小 · 三条辅助线把它们摆进同一个直角三角形,或沿对称轴建系直接算成两个完全平方
- 浙江 2022 · q19双直角梯形折出的立体 · 线面角用法向量,或化成点到平面的距离