Для решения этой задачи необходимо использовать свойства трехмерной геометрии и тригонометрию. Давайте разберем задачу шаг за шагом.
Предположим, что две взаимно перпендикулярные плоскости — это плоскости XY и XZ. Линия пересечения этих плоскостей будет осью X. Отрезок AB упирается в эти плоскости своими концами. Пусть точка A находится на плоскости XY, а точка B — на плоскости XZ.
Дано, что длина отрезка AB равна 6 см и расстояние от точек A и B до линии пересечения плоскостей (оси X) равно 3 см. Это означает, что если опустить перпендикуляры из точек A и B на ось X, то длины этих перпендикуляров будут равны 3 см.
Рассмотрим прямоугольный треугольник, образованный проекцией отрезка AB на плоскость XZ (или XY). В этом треугольнике:
- Гипотенуза — это отрезок AB = 6 см.
- Один из катетов — это расстояние от точки A или B до оси X, равное 3 см.
По теореме Пифагора, второй катет (проекция отрезка AB на одну из плоскостей) будет равен:
[
\sqrt{6^2 - 3^2} = \sqrt{36 - 9} = \sqrt{27} = 3\sqrt{3}.
]
Теперь нам нужно найти углы, которые отрезок AB образует с этими плоскостями. Рассмотрим угол между отрезком AB и плоскостью XY. Этот угол можно обозначить как (\theta).
Синус этого угла (\theta) равен отношению противолежащего катета (3 см) к гипотенузе (6 см):
[
\sin(\theta) = \frac{3}{6} = \frac{1}{2}.
]
Следовательно, угол (\theta = \arcsin\left(\frac{1}{2}\right) = 30^\circ).
Аналогично, угол между отрезком AB и плоскостью XZ также будет равен 30°, поскольку условия симметричны.
Таким образом, отрезок AB образует угол (30^\circ) с каждой из взаимно перпендикулярных плоскостей.