二面角英文解釋翻譯、二面角的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
dihedral angel
【機】 dihedral angle
分詞翻譯:
二的英語翻譯:
twin; two
【計】 binary-coded decimal; binary-coded decimal character code
binary-to-decimal conversion; binary-to-hexadecimal conversion
【醫】 bi-; bis-; di-; duo-
面角的英語翻譯:
【機】 face angle
專業解析
在幾何學中,二面角(Dihedral Angle) 指兩個相交平面所形成的空間角度,是描述三維空間中平面相對方向的重要度量。其核心含義與特征如下:
一、定義與幾何意義
-
基本定義
二面角是兩個半平面(由一條公共直線即棱分隔的平面部分)之間的夾角。該角度的大小等于其平面角(在棱上任取一點,分别在兩個平面内作垂直于棱的射線所成的角)。
-
數學表達
若兩平面方程分别為 ( A_1x + B_1y + C_1z + D_1 = 0 ) 和 ( A_2x + B_2y + C_2z + D_2 = 0 ),則二面角 (theta) 的餘弦值為:
$$
cos theta = frac{|A_1A_2 + B_1B_2 + C_1C_2|}{sqrt{A_1 + B_1 + C_1} cdot sqrt{A_2 + B_2 + C_2}}
$$
此公式源于兩平面法向量的夾角關系。
二、關鍵特征
- 棱(Edge):兩平面的交線,是二面角的基準軸。
- 平面角(Planar Angle):二面角的實際度量值,範圍通常為 ([0^circ, 180^circ])。
- 分類:
- 銳二面角((<90^circ))
- 直二面角((=90^circ))
- 鈍二面角((>90^circ))
三、應用場景
- 晶體學:描述晶面取向(如金剛石晶胞的二面角為 (109.5^circ))。
- 化學:分析分子構型(如烷烴分子中碳-氫鍵的二面角影響空間位阻)。
- 工程學:飛機機翼設計需控制機翼與水平面的二面角以提升穩定性。
- 建築學:計算多面體結構(如穹頂)的構件夾角。
四、漢英術語對照
中文術語 |
英文術語 |
二面角 |
Dihedral Angle |
棱 |
Edge |
平面角 |
Plane Angle |
直二面角 |
Right Dihedral Angle |
參考文獻
- 《數學辭海》(幾何卷):平面角與二面角的定義關系(ISBN 978-7-03-008223-0)。
- Wolfram MathWorld: "Dihedral Angle" 公式推導與性質說明 mathworld.wolfram.com/DihedralAngle.html。
- IUPAC《化學術語綱要》:分子構象的二面角标準(DOI:10.1351/goldbook.D01730)。
- NASA空氣動力學手冊:機翼二面角設計原理 nasa.gov/aerodynamics。
網絡擴展解釋
二面角是幾何學中描述兩個平面之間夾角的重要概念,具體解釋如下:
定義
二面角是由兩個相交平面形成的空間角。當兩個平面相交于一條公共直線(稱為交線)時,從交線上任一點分别作兩條垂直于交線的直線(每條直線位于各自的平面内),這兩條直線形成的夾角即為二面角。它反映了兩個平面在三維空間中的傾斜程度。
幾何意義
- 直觀理解:類似于打開書本時兩頁紙之間的角度,或晶體結構中相鄰晶面的傾斜關系。
- 範圍:二面角的取值範圍為$0^circ leq theta leq 180^circ$。當兩平面重合時$theta=0^circ$,垂直時$theta=90^circ$,完全展開時$theta=180^circ$。
計算方法
二面角可通過兩平面的法向量計算:
- 設兩平面的法向量分别為$vec{n_1}$和$vec{n_2}$。
- 二面角的餘弦值為兩法向量點積與模長乘積的比值:
$$
costheta = frac{|vec{n_1} cdot vec{n_2}|}{|vec{n_1}| cdot |vec{n_2}|}
$$
- 通過反餘弦函數$arccos$求得角度$theta$。
應用領域
- 立體幾何:分析多面體(如正十二面體、晶體)的面間關系。
- 化學:描述分子構象(如乙烷分子中碳-碳單鍵的扭轉角)。
- 工程學:機械零件設計、建築結構中的角度分析。
示例
- 立方體:相鄰兩面的二面角為$90^circ$。
- 正四面體:兩面的二面角約為$70.5288^circ$(可通過公式$arccosleft(frac{1}{3}right)$計算)。
通過上述定義和計算,二面角成為連接平面與空間幾何的關鍵參數,廣泛應用于科學與工程領域。
分類
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
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