引入

在做有些数学题时,总是会遇到这种类似的题:

如右图,点O是正方形纸片ABCD的中心,点E,F分别为AD,BC的中点,现沿对角线AC把纸片折成直二面角,则纸片折后∠EOF的大小为?
立体几何

不难想象,当OE和OF变化时,∠EOF也在变化。可以说,在二面角不变的情况下,∠EOF是由OE和OF与二面角的交线的夹角确定的

因为OE和OF与二面角的交线的夹角是一定的,所以∠EOF自然是确定的,所以肯定是能算出来的。

因此,会让人想到,有没有一个公式可以直接套用,直接算出来∠EOF的角度。

三余弦定理

这里引入一个模型,如图

模型
模型

l1和l2在一个面内,记为平面M,l1和l3在另一个面内,记为平面N。l1,l2,l3交于O,l1⊥l2,l1⊥l3,λ为l2和l3的夹角,所以为二面角。射线OA在M中,射线OB在N中。OA与l1的夹角记为α,OB与l1的夹角记为β。OA与OB的夹角记为θ,求θ。

结论:cosθ=cosαcosβ+sinαsinβcosλ

至于怎么推的,以后再说。(提示:勾股定理+余弦定理就可以推出来)

应用

对于上面那道题,α=135º,β=45º,λ=90º,带入公式可得θ=120º