Вопрос задан 06.04.2025 в 21:10. Предмет Геометрия. Спрашивает Макеев Егор.

Вершины А и В прямоугольника ABCD лежат в плоскости альфа.Докажите что СА и ВD образуют с плоскостью альфа равные углы

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Белоусова Юля.

Докажем, что диагонали прямоугольника ACAC и BDBD образуют с плоскостью α\alpha равные углы.

Дано:

  1. Прямоугольник ABCDABCD с вершинами A,B,C,DA, B, C, D.
  2. Вершины AA и BB лежат в плоскости α\alpha.

Требуется доказать:

Углы между диагоналями ACAC и BDBD и плоскостью α\alpha равны.


План доказательства:

  1. Анализ расположения прямоугольника:

    • Вершины AA и BB принадлежат плоскости α\alpha, следовательно, отрезок ABAB также лежит в этой плоскости.
    • Точки CC и DD лежат вне плоскости α\alpha, так как прямоугольник имеет ненулевую высоту (иначе все вершины лежали бы в одной плоскости).
  2. Направляющие векторы:

    • Пусть координаты точек:

      A(x1,y1,z1),B(x2,y2,z2),C(x3,y3,z3),D(x4,y4,z4).A(x_1, y_1, z_1), \quad B(x_2, y_2, z_2), \quad C(x_3, y_3, z_3), \quad D(x_4, y_4, z_4).

      Для удобства z1=z2=0z_1 = z_2 = 0, так как точки AA и BB лежат в плоскости α\alpha, которую можно считать горизонтальной.

    • Векторы диагоналей:

      AC=(x3x1,y3y1,z3),\overrightarrow{AC} = (x_3 - x_1, y_3 - y_1, z_3), BD=(x4x2,y4y2,z4).\overrightarrow{BD} = (x_4 - x_2, y_4 - y_2, z_4).
  3. Угол между вектором и плоскостью: Угол между вектором и плоскостью определяется как θ\theta, где

    cosθ=nvnv.\cos \theta = \frac{| \vec{n} \cdot \vec{v} |}{\| \vec{n} \| \cdot \| \vec{v} \|}.

    Здесь:

    • v\vec{v} — вектор диагонали (AC\overrightarrow{AC} или BD\overrightarrow{BD}),
    • n\vec{n} — нормальный вектор плоскости α\alpha.

    В нашем случае, нормальный вектор n\vec{n} к плоскости α\alpha может быть записан как (0,0,1)(0, 0, 1), так как плоскость горизонтальна.

  4. Вычислим углы для ACAC и BDBD: Подставим нормальный вектор n=(0,0,1)\vec{n} = (0, 0, 1) в формулу для угла:

    • Для диагонали ACAC:

      cosθAC=(0,0,1)(x3x1,y3y1,z3)(0,0,1)(x3x1,y3y1,z3).\cos \theta_{AC} = \frac{|(0, 0, 1) \cdot (x_3 - x_1, y_3 - y_1, z_3)|}{\| (0, 0, 1) \| \cdot \| (x_3 - x_1, y_3 - y_1, z_3) \|}.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Геометрия

Последние заданные вопросы в категории Геометрия

Задать вопрос