Вопрос задан 30.05.2026 в 18:18. Предмет Геометрия. Спрашивает Бернгард Валерия.

На ребре CC₁ куба ABCDA₁B₁C₁D₁ отмечена точка E так, что CE:EC₁=1:3. Найдите угол между прямыми BE и AC₁.

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Саганець Юлія.

Пусть ребро куба равно aa. Введём координаты:

A(0,0,0),B(a,0,0),C(a,a,0),C1(a,a,a).A(0,0,0),\quad B(a,0,0),\quad C(a,a,0),\quad C_1(a,a,a).

Точка EE лежит на ребре CC1CC_1, причём

CE:EC1=1:3.CE:EC_1=1:3.

Значит, EE делит ребро CC1CC_1 на четыре равные части и находится на расстоянии a4\frac a4 от точки CC. Поэтому

E(a,a,a4).E\left(a,a,\frac a4\right).

Найдём направляющие векторы прямых BEBE и AC1AC_1.

Для прямой BEBE:

BE=EB=(aa, a0, a40)=(0,a,a4).\vec{BE}=E-B=\left(a-a,\ a-0,\ \frac a4-0\right)=\left(0,a,\frac a4\right).

Можно вынести aa:

BE=a(0,1,14).\vec{BE}=a\left(0,1,\frac14\right).

Для прямой AC1AC_1:

AC1=C1A=(a,a,a)=a(1,1,1).\vec{AC_1}=C_1-A=(a,a,a)=a(1,1,1).

Угол между прямыми равен углу между их направляющими векторами. Используем формулу скалярного произведения:

cosφ=BEAC1BEAC1.\cos\varphi=\frac{\vec{BE}\cdot \vec{AC_1}}{|\vec{BE}|\cdot|\vec{AC_1}|}.

Скалярное произведение:

BEAC1=0a+aa+a4a=a2+a24=5a24.\vec{BE}\cdot \vec{AC_1} =0\cdot a+a\cdot a+\frac a4\cdot a =a^2+\frac{a^2}{4} =\frac{5a^2}{4}.

Длины векторов:

BE=02+a2+(a4)2=a2+a216=a174,|\vec{BE}|=\sqrt{0^2+a^2+\left(\frac a4\right)^2} =\sqrt{a^2+\frac{a^2}{16}} =\frac{a\sqrt{17}}{4}, AC1

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Геометрия

Последние заданные вопросы в категории Геометрия

Задать вопрос