问题 填空题

已知点O在二面角α-AB-β的棱上,点P在α内,且∠POB=45°.若对于β内异于O的任意一点Q,都有∠POQ≥45°,则二面角α-AB-β的取值范围是______.

答案

若二面角α-AB-β的大小为锐角,

则过点P向平面β作垂线,设垂足为H.

过H作AB的垂线交于C,

连PC、CH、OH,则∠PCH就是所求二面角的平面角.

根据题意得∠POH≥450

由于对于β内异于O的任意一点Q,都有∠POQ≥45°,

∴∠POH≥45°,

设PO=2x,则PH≥

2
x

又∵∠POB=45°,

∴OC=PC=

2
x,而在Rt△PCH中应有

PC>PH,

∴显然矛盾,故二面角α-AB-β的大小不可能为锐角.

即二面角α-AB-β的范围是:[90°,180°].

若二面角α-AB-β的大小为直角或钝角,

则由于∠POB=45°,

结合图形容易判断对于β内异于O的任意一点Q,都有∠POQ≥45°.

即二面角α-AB-β的范围是[90°,180°].

故答案为:[90°,180°].

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