В кубе авсда1в1с1д1, найдите углы между плоскостями асс1 и вдд1 Если можно с картинкой, пожалуйста

Тематика Геометрия
Уровень 10 - 11 классы
геометрия куб углы между плоскостями многогранники математика стереометрия
0

В кубе авсда1в1с1д1, найдите углы между плоскостями асс1 и вдд1

Если можно с картинкой, пожалуйста

avatar
задан день назад

2 Ответа

0

Чтобы найти угол между плоскостями ( ACC_1 ) и ( BDD_1 ) в кубе ( ABCDA_1B_1C_1D_1 ), давайте сначала разберемся с расположением этих плоскостей.

Шаги для решения:

  1. Определим вершины куба:

    • Пусть куб имеет ребро длины ( a ).
    • Вершины куба: ( A(0, 0, 0) ), ( B(a, 0, 0) ), ( C(a, a, 0) ), ( D(0, a, 0) ), ( A_1(0, 0, a) ), ( B_1(a, 0, a) ), ( C_1(a, a, a) ), ( D_1(0, a, a) ).
  2. Определим плоскости:

    • Плоскость ( ACC_1 ) проходит через точки ( A(0, 0, 0) ), ( C(a, a, 0) ), ( C_1(a, a, a) ).
    • Плоскость ( BDD_1 ) проходит через точки ( B(a, 0, 0) ), ( D(0, a, 0) ), ( D_1(0, a, a) ).
  3. Найдем нормальные векторы к плоскостям:

    • Для плоскости ( ACC_1 ) используем векторы ( \overrightarrow{AC} = (a, a, 0) ) и ( \overrightarrow{AC_1} = (a, a, a) ).
    • Векторное произведение ( \overrightarrow{n_1} = \overrightarrow{AC} \times \overrightarrow{AC_1} = \begin{vmatrix} \mathbf{i} & \mathbf{j} & \mathbf{k} \ a & a & 0 \ a & a & a \end{vmatrix} = (a^2, -a^2, 0) ).

    • Для плоскости ( BDD_1 ) используем векторы ( \overrightarrow{BD} = (-a, a, 0) ) и ( \overrightarrow{BD_1} = (-a, a, a) ).

    • Векторное произведение ( \overrightarrow{n_2} = \overrightarrow{BD} \times \overrightarrow{BD_1} = \begin{vmatrix} \mathbf{i} & \mathbf{j} & \mathbf{k} \ -a & a & 0 \ -a & a & a \end{vmatrix} = (a^2, a^2, 0) ).
  4. Найдем угол между нормальными векторами:

    • Косинус угла между векторами (\overrightarrow{n_1}) и (\overrightarrow{n_2}) дается выражением: [ \cos \theta = \frac{\overrightarrow{n_1} \cdot \overrightarrow{n_2}}{|\overrightarrow{n_1}| |\overrightarrow{n_2}|} ]
    • Скалярное произведение (\overrightarrow{n_1} \cdot \overrightarrow{n_2} = (a^2)(a^2) + (-a^2)(a^2) + 0 = 0).
    • Длины векторов (|\overrightarrow{n_1}| = |\overrightarrow{n_2}| = \sqrt{a^4 + a^4} = a^2\sqrt{2}).
  5. Вычисление угла:

    • Так как (\overrightarrow{n_1} \cdot \overrightarrow{n_2} = 0), это означает, что косинус угла равен нулю, следовательно, угол между нормальными векторами, а значит и между плоскостями, составляет (90^\circ).

Таким образом, угол между плоскостями ( ACC_1 ) и ( BDD_1 ) равен ( 90^\circ ).

К сожалению, я не могу предоставить изображения, но вы можете нарисовать куб и обозначить соответствующие плоскости, чтобы визуализировать решение.

avatar
ответил день назад
0

Для нахождения углов между плоскостями асс1 и вдд1 в кубе, нужно рассмотреть их взаимное расположение. В кубе все грани и диагонали параллельны осям координат, поэтому плоскости асс1 и вдд1 будут перпендикулярны друг другу.

Угол между перпендикулярными плоскостями равен 90 градусов. Поэтому угол между плоскостями асс1 и вдд1 в данном случае также будет равен 90 градусов.

К сожалению, я не могу предоставить вам картинку, но я надеюсь, что мой ответ был полезен. Если у вас остались вопросы, не стесняйтесь задавать их.

avatar
ответил день назад

Ваш ответ

Вопросы по теме