Решение задач на нахождение углов между прямыми в пространстве

Photo

Привет! Сейчас помогу разобраться с этими задачами.

Задание 17

Дано: $A...D_1$ - куб.
Найти: угол между прямыми $BA_1$ и $DC_1$.

Решение:
1. В кубе противоположные грани параллельны, следовательно, $DC_1 \parallel AB_1$.
2. Угол между прямыми $BA_1$ и $DC_1$ равен углу между прямыми $BA_1$ и $AB_1$.
3. Так как $AA_1B_1B$ - квадрат, то $BA_1$ и $AB_1$ - диагонали квадрата, а значит, угол между ними равен $90^\circ$.

Ответ: $90^\circ$

Задание 18

Дано: $A...D_1$ - куб.
Найти: угол между прямыми $AA_1$ и $DC$.

Решение:
1. В кубе $AA_1 \perp$ плоскости $ABCD$, а $DC$ лежит в этой плоскости.
2. Следовательно, угол между $AA_1$ и $DC$ равен $90^\circ$.

Ответ: $90^\circ$

Задание 19

Дано: $DABC$ - правильный тетраэдр.
Найти: угол между прямыми $KM$ и $AC$.

Решение:
1. $KM$ - средняя линия треугольника $DBC$, следовательно, $KM \parallel DC$.
2. Угол между $KM$ и $AC$ равен углу между $DC$ и $AC$.
3. Так как $DABC$ - правильный тетраэдр, то все его грани - равносторонние треугольники.
4. Следовательно, угол $DCA$ равен $60^\circ$.

Ответ: $60^\circ$

Объясни теоретические основы и правила, которые использовались в задаче 19, приведи определения и формулы

Ассистент: Конечно, сейчас разберем теорию, необходимую для решения задачи 19.

Теоретические основы для решения задачи 19

Для решения задачи 19 нам понадобятся знания о правильных тетраэдрах, средних линиях треугольников и углах между прямыми в пространстве.

  1. Правильный тетраэдр:

    • Это тетраэдр, у которого все четыре грани являются равносторонними треугольниками.
    • Все ребра правильного тетраэдра равны между собой.
    • Все углы между ребрами, выходящими из одной вершины, равны $60^\circ$.
  2. Средняя линия треугольника:

    • Средняя линия треугольника — это отрезок, соединяющий середины двух сторон треугольника.
    • Средняя линия параллельна третьей стороне треугольника и равна ее половине.
    • Если $KM$ - средняя линия $\triangle DBC$, то $KM \parallel DC$ и $KM = \frac{1}{2}DC$.
  3. Угол между прямыми в пространстве:

    • Угол между двумя скрещивающимися прямыми — это угол между двумя пересекающимися прямыми, соответственно параллельными данным скрещивающимся прямым.
    • Если прямые параллельны, то угол между ними считается равным $0^\circ$.
    • Если прямые перпендикулярны, то угол между ними равен $90^\circ$.
  4. Равносторонний треугольник:

    • Все стороны равны.
    • Все углы равны $60^\circ$.

В задаче 19 мы использовали следующие факты:

  • $KM$ - средняя линия треугольника $DBC$, следовательно, $KM \parallel DC$.
  • Угол между $KM$ и $AC$ равен углу между $DC$ и $AC$.
  • Так как $DABC$ - правильный тетраэдр, то все его грани - равносторонние треугольники.
  • Следовательно, угол $DCA$ равен $60^\circ$.
thinking img
progress gif

Текст скопирован
Готово
Ошибка
×