profile
Опубликовано 4 года назад по предмету Геометрия от TawniClark777

Помогите пожалуйста найти угол между диагональю грани куба BA1 и скрещивающейся диагональю куба AС1 , если ребро куба равно 7 см.
спасибо! 

  1. Ответ
    Ответ дан cos20093

    Во первых, этот угол от величины ребра не зависит. 

    Угол этот равен 90°.

    Это можно доказать кучей способов. 

    1)

    Если взять куб ABCDA1B1C1D1, то фигура с вершинами A1BC1D - правильный тетраэдр. Поэтому проекция точки С1 на плоскость A1BD - это центр правильного треугольника A1BD - пусть это точка Q1. 

    У пирамиды AA1BD основание A1BD - правильный треугольник, и все боковые ребра равны (это ребра куба). Поэтому проекция точки A на плоскость A1BD - это центр правильного треугольника A1BD - точка Q1. Поскольку есть только одна прямая, перпендикулярная плоскости A1BD и проходящая через заданную точку  Q1 - центр треугольника A1BD, то AC1 перпендикулярно плоскости A1BD, а - значит - и любой прямой в этой плоскости, в том числе A1B.

    2)

    пусть вектора AD = i; AB = j; AA1 = k; - три ортогональных вектора, равных по величине.

    Тогда А1B = j - k; AC1 = i + j + k

    (или, в координатном представлении

    A1B = (0,1,-1); AC1 = (1,1,1);

    длина ребра принята за 1)

    Легко видеть, что скалярное произведение этих векторов равно 0  + 1  - 1 = 0,

    то есть они перпендикулярны.

    3)

    способ для [...]

    Если продлить DC за вершину С на расстояние, равное ребру куба, и соединить полученную точку Е с точкой С1, то очевидно, что C1E II D1C, а D1C II A1В, поэтому искомый угол - это угол АС1Е в треугольнике AC1E, стороны которого равны (если ребро равно 1, если ребро равно 7, то все длины просто в 7 раз больше)

    A1C = √(1^2 + 1^2 +1^2) = √3; С1E = A1B = √2; AE = √(1^2 + 2^2) = √5; 

    Легко видеть, что A1C^2 + C1E^2 = AE^2; то есть это прямоугольный треугольник, и искомый угол - прямой.

     

     

Самые новые вопросы