Найти угол между диагональю грани куба ba1 и скрещивающейся диагональю куба aс1 , если ребро куба равно 7 см.

Vlaad555 Vlaad555    2   22.05.2019 11:10    2

Ответы
yaku06nastyaozq1r7 yaku06nastyaozq1r7  01.10.2020 06:59

Во первых, этот угол от величины ребра не зависит. 

Угол этот равен 90°.

Это можно доказать кучей

1)

Если взять куб ABCDA1B1C1D1, то фигура с вершинами A1BC1D - правильный тетраэдр. Поэтому проекция точки С1 на плоскость A1BD - это центр правильного треугольника A1BD - пусть это точка Q1. 

У пирамиды AA1BD основание A1BD - правильный треугольник, и все боковые ребра равны (это ребра куба). Поэтому проекция точки A на плоскость A1BD - это центр правильного треугольника A1BD - точка Q1. Поскольку есть только одна прямая, перпендикулярная плоскости A1BD и проходящая через заданную точку  Q1 - центр треугольника A1BD, то AC1 перпендикулярно плоскости A1BD, а - значит - и любой прямой в этой плоскости, в том числе A1B.

2)

пусть вектора AD = i; AB = j; AA1 = k; - три ортогональных вектора, равных по величине.

Тогда А1B = j - k; AC1 = i + j + k; 

(или, в координатном представлении

A1B = (0,1,-1); AC1 = (1,1,1);

длина ребра принята за 1)

Легко видеть, что скалярное произведение этих векторов равно 0  + 1  - 1 = 0,

то есть они перпендикулярны.

3)

для [...]

Если продлить DC за вершину С на расстояние, равное ребру куба, и соединить полученную точку Е с точкой С1, то очевидно, что C1E II D1C, а D1C II A1В, поэтому искомый угол - это угол АС1Е в треугольнике AC1E, стороны которого равны (если ребро равно 1, если ребро равно 7, то все длины просто в 7 раз больше)

A1C = √(1^2 + 1^2 +1^2) = √3; С1E = A1B = √2; AE = √(1^2 + 2^2) = √5; 

Легко видеть, что A1C^2 + C1E^2 = AE^2; то есть это прямоугольный треугольник, и искомый угол - прямой.

 

 

ПОКАЗАТЬ ОТВЕТЫ
Другие вопросы по теме Геометрия