Квадрат ABCD и прямоугольный треугольник SBC (угол B =90 градусов) не лежат в одной плоскости. Найди градусную меру угла между плоскостями треугольника и квадрата, если sd=2ab=2sb=10
Геометрия 11 класс Угол между плоскостями
Для решения задачи начнем с анализа данных, которые нам даны:
Из равенства 2ab = 10 мы можем выразить a:
Теперь найдем длину стороны sb. Из равенства 2sb = 10 получаем:
Теперь у нас есть размеры квадрата и стороны треугольника. Далее, чтобы найти угол между плоскостями квадрата и треугольника, воспользуемся векторным методом.
Сначала определим координаты точек квадрата ABCD:
Теперь определим координаты точки S. Поскольку треугольник SBC является прямоугольным, мы можем взять S на высоте над плоскостью ABCD. Пусть S(√5, √5, h), где h - высота треугольника.
Теперь найдем векторы, лежащие в плоскостях квадрата и треугольника:
Теперь найдем векторы плоскости SBC:
Вектор нормали к плоскости SBC можно найти так же:
Теперь мы можем найти угол между плоскостями, используя скалярное произведение векторов нормалей:
Косинус угла между нормалями N1 и N2 можно найти по формуле:
cos(θ) = (N1 • N2) / (|N1| * |N2|).
Подставим значения:
Скалярное произведение N1 • N2 = 0 * (h√5) + 0 * 0 + 5 * 0 = 0.
Модуль векторов:
Подставляем в формулу:
cos(θ) = 0 / (5 * h√5) = 0.
Это означает, что угол θ = 90 градусов. Таким образом, угол между плоскостями квадрата ABCD и треугольника SBC равен:
90 градусов.