Для определения угла между прямой и плоскостью в кубе , проанализируем взаимное расположение этих элементов. 1. Анализ расположения вершин Предположим стандартное обозначение куба:
- Основание (нижняя грань). Верхняя грань , где вершины находятся соответственно над . Таким образом, ребра перпендикулярны плоскостям оснований.
2. Определение плоскости
- Точки задают плоскость. Поскольку (боковые ребра куба), точка также лежит в этой плоскости. Следовательно, плоскость совпадает с плоскостью грани .
3. Определение угла между прямой и плоскостью Угол между прямой и плоскостью — это угол между самой прямой и ее проекцией на эту плоскость.
- Прямая: . Плоскость: . Точка пересечения: Прямая пересекает плоскость в точке . Проекция: Чтобы найти проекцию отрезка , нужно опустить перпендикуляр из точки на плоскость .
- Ребро перпендикулярно ребру (как стороны квадрата ). Ребро перпендикулярно ребру (как стороны квадрата ). Следовательно, . Значит, точка является проекцией точки на плоскость.
Проекция прямой: Отрезок является проекцией отрезка на плоскость .
4. Вычисление угла Искомый угол — это угол в прямоугольном треугольнике (где ).
- Пусть ребро куба равно . Тогда (ребро куба). (ребро куба). В прямоугольном равнобедренном треугольнике катеты равны, следовательно:
Угол, тангенс которого равен , составляет 45°. Ответ: Угол между прямой и плоскостью равен 45°. Хотите, чтобы я рассчитал угол между прямой и какой-либо другой плоскостью этого куба, например, или ?