Top.Mail.Ru
Ответы

Помогите с задачей по стереометрии. Угол между прямой и плоскостью

В кубе ABCDA1B1C1D1 точка E - середина ребра A1B1. Найдите синус угла между прямой AE и плоскостью BDC1.

По дате
По рейтингу
Аватар пользователя
Ученик
6мес
Изменено

Обозначим ребро куба за а, середину ребра АВ за М, середину ребра ВС за N, середину отрезка ЕМ за К, середину ребра ВВ₁ за L, точку пересечения прямых MN и BD за P, середину диагонали ВС₁ за Q а проекцию точки Е на прямую PQ за Н. Сначала нужно построить перпендикуляр из любой точки прямой АЕ к плоскости BDC₁. Так как ВD⊥EMN (ведь BD⊥EМ по свойствам куба а ВD⊥MN так как MN||АС а BD⊥AС как диагонали квадрата) то и BDC₁⊥ЕМN. Прямая геометрический объект попроще плоскости, поэтому перпендикуляр к плоскости надо сводить к перпендикуляру к прямой: так как EMN∩BDC₁=PQ и ЕН⊥PQ то ЕН⊥BDC₁. Не хочу пиздякаться с проецированием прямой на плоскость, проще обходным путём: угол между объектом 1 и объектом 2 равен 90°-угол между объектом 1 и перпендикуляром к объекту 2 (или наоборот) поэтому АЕ^BDC₁=90°-АЕ^EН а значит sinАЕ^BDC₁=cosAE^EH=|cos∠АЕН|. По подобию треугольников АВС и MBN MN=AC/2=а√2/2=a/√2. MP=PN=MN/2=a/√2/2=а√2/4. Найдём стороны △EPQ чтобы построить перпендикуляр EH (ну то есть найти положение точки Н на отрезке PQ): EP=√(ЕМ²+MP²)=√(a²+(а√2/4)²)=3а√2/4, РQ=√(PN²+NQ²)=√((а√2/4)²+(а/2)²)=а√6/4 и EQ=√(ЕК²+КL²+QL²)=√((а/2)²+(а/2)²+(а/2)²)=а√3/2. cos∠EPQ=(EP²+PQ²-EQ²)/(2EP×PQ)=((3а√2/4)²+(а√6/4)²-(а√3/2)²)/(2×3а√2/4×а√6/4)=((3√2/4)²+(√6/4)²-(√3/2)²)/(2×3√2/4×√6/4)=1/√3. PH=ЕРcos∠EPQ=3а√2/4×1/√3=а√6/4=PQ, значит H=Q (а ЕQ⊥BDC₁ и ∠АЕН=∠АЕQ) и зря мы ввели точку Н😊. АQ²=AD²+DN²+NQ²=а²+(а/2)²+(a/2)²=3а²/2. АЕ=√(АМ²+ЕМ²)=√((а/2)²+а²)=a√5/2. И наконец добрались до ∠АЕQ: cos∠АЕQ=(AE²+EQ²-AQ²)/(2AE×EQ)=((a√5/2)²+(a√3/2)²-3a²/2)/(2×a√5/2×a√3/2)=((√5/2)²+(√3/2)²-3/2)/(2×√5/2×√3/2)=1/√15. sinAE^BDC₁=|cos∠АЕQ|=|1/√15|=1/√15

Аватар пользователя
Ученик

Смотрите, если отложить такой же отрезок, как АЕ на стороне B B1 C C1 куба, выходящий из вершины В (назовëм его КВ), то угол между КВ и С1 будет напоминать угол тригонометрической окружности в 15 градусов. (Угол между 30 и 45 градусов)
P. S. Не могу с точностью уверять что этот ответ правильный, это лишь мои предположения

Аватар пользователя
Ученик
6мес

Уважаемые пользователи, не читайте даже этот ответ, это просто бессвязный набор слов. Читайте мой



Видео по теме