面积射影定理
数学定理
面积射影定理(Planar mapping theorem)是一个数学定理,是指平面图形射影面积等于被射影图形的面积S乘以该图形所在平面与射影面所夹角的余弦。
定理概述
如图1,设平面α外的△ABC在平面α内的射影为△ABO,分别记△ABC的面积和△ABO的面积为S和S′,记△ABC所在平面和平面α所成的二面角为θ,则cosθ=S′︰S.
证明
定理证明思路:因为射影就是将原图形的长度(三角形中称高)缩放,所以宽度是不变的,又因为平面多边形的面积比=边长的平方比。所以就是图形的长度(三角形中称高)的比。那么这个比值应该是平面所成角的余弦值。在两平面中作一直角三角形,并使斜边和一直角边垂直于棱(即原多边形图的平面和射影平面的交线),那么三角形的斜边和另一直角边就是其多边形的长度比,即为平面多边形的面积比,而将这个比值放到该平面三角形中去运算,即可。
证明:如图1,作△ABC的AB边上的高CD,垂足为D,连OD,易知OD⊥AB,故∠CDO即为二面角C-AB-O的平面角,即∠CDO=θ.
参考资料
最新修订时间:2023-05-20 10:44
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