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题目:解析直三棱柱内部角度问题
直三棱柱是一个基本的几何图形,本文将解析如何计算其中的内部角度问题,并通过坐标系和向量分析进行详细说明。
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绘制直三棱柱 首先,我们按照给定的题意绘制一个直三棱柱。底面是一个直角三角形,因此确保底面角度是直角,而不是直角的话会影响立体感。斜侧角度可以画成135度,但要确保不画成直角,以保持立体感。
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分析底面三角形角度 底面角ABC必须是90度,因为底面是一个直角三角形。如果ABC不是90度,那么斜边也不会是斜边,这是不符合要求的。因此,确保ABC角度为90度。
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确定P点位置 题目中提到P是BC的中点,所以P点位于BC中间。
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求解ACE角 问题要求求解ACE角,即直角三棱柱内部的一个角。
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坐标系设定 为了更好地进行分析,我们可以设置坐标系。通常,我们可以将X轴、Y轴和Z轴分别与直角三棱柱的边相对齐。
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坐标计算 计算各点的坐标:
- B点坐标:(2, 0, 0) - C点坐标:(0, 2, 0) - A点坐标:(0, 0, 2) - P点坐标:(1, 1, 0)
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计算向量ACE 向量ACE可以通过坐标之差计算,得到(0, 0, -2)。
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计算向量BP 计算向量BP,使用B点和P点的坐标差,得到向量BP为(1, 1, 0)。
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计算向量BP与向量ACE的点积 计算向量BP和向量ACE的点积,得到6。
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结论 根据点积的性质,当两向量的点积为0时,它们是垂直的。因此,ACE与BP是垂直的。
总结:本文详细解析了如何计算直三棱柱内部角度问题,包括绘制、底面角度分析、坐标设定、坐标计算和向量分析。最后得出结论,ACE与BP是垂直的。这种方法可用于解决类似的立体几何问题,尤其对于涉及空间向量的问题,坐标分析是一种有效的方法。
