Вопрос задан 10.01.2024 в 04:10. Предмет Геометрия. Спрашивает Стромов Алексей.

Дан куб ABCD A1 B1 C1 D1. На рёбрах B1 A1 и A1 D1 соотвественно отмечены точки N и M так, что B1N : NA1 = 1 : 4; A1M :MD1 = 1 : 3. Определите косинус угла a между прямыми BN и AM, если ребро куба равняется 1 ед. изм.

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Сотникова Екатерина.

Для решения данной задачи воспользуемся несколькими шагами геометрического анализа.

  1. Нахождение координат точек N и M: Поскольку ребро куба равно 1, мы можем использовать это для определения координат точек N и M на рёбрах B1A1B_1A_1 и A1D1A_1D_1 соответственно. Если считать A1A_1 началом координат, то координаты NN будут (0,0,0.8)(0, 0, 0.8), поскольку B1N:NA1=1:4B_1N : NA_1 = 1 : 4, а координаты MM будут (0.75,0,0)(0.75, 0, 0), так как A1M:MD1=1:3A_1M : MD_1 = 1 : 3.

  2. Определение векторов BN и AM: Чтобы найти угол между двумя прямыми, сначала найдем вектора, которые они определяют. Вектор BN\vec{BN} начинается в точке B(0,1,1)B(0, 1, 1) и заканчивается в точке N(0,0,0.8)N(0, 0, 0.8), значит его координаты будут BN=(00,01,0.81)=(0,1,0.2)\vec{BN} = (0 - 0, 0 - 1, 0.8 - 1) = (0, -1, -0.2). Аналогично, вектор AM\vec{AM} начинается в A1(0,0,0)A_1(0, 0, 0) и заканчивается в M(0.75,0,0)M(0.75, 0, 0), значит его координаты AM=(0.750,00,00)=(0.75,0,0)\vec{AM} = (0.75 - 0, 0 - 0, 0 - 0) = (0.75, 0, 0).

  3. Использование формулы для косинуса угла между векторами: Косинус угла между двумя векторами определяется как скалярное произведение этих векторов, деленное на произведение их модулей. Формула для косинуса угла α\alpha между векторами a\vec{a} и b\vec{b} выглядит так:

    cos(α)=abab\cos(\alpha) = \frac{\vec{a} \cdot \vec{b}}{|\vec{a}| |\vec{b}|}

    где ab\vec{a} \cdot \vec{b} - скалярное произведение векторов, a|\vec{a}| и b|\vec{b}| - их длины.

  4. Вычисление косинуса угла: Подставим координаты наших векторов в формулу:

    • Скалярное произведение BNAM=00.75+(1)0+(0.2)0=0\vec{BN} \cdot \vec{AM} = 0 \cdot 0.75 + (-1) \cdot 0 + (-0.2) \cdot 0 = 0.
    • Длина вектора BN=02+(1)2+(0.2)2\vec{BN} = \sqrt{0^2 + (-1)^2 + (-0.2)^2},
    • Длина вектора AM=0.752+02+02\vec{AM} = \sqrt{0.75^2 + 0^2 + 0^2}.
  5. Подставляем значения и получаем результат: После вычисления длин векторов, подставляем их в формулу косинуса и вычисляем искомый косинус угла.

Произведем необходимые расчеты.

Косинус угла между прямыми BN и AM равен 0. Это означает, что угол между этими прямыми составляет 90°, то есть они перпендикулярны друг другу. ​

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Геометрия

Последние заданные вопросы в категории Геометрия

Задать вопрос