У нас есть прямоугольный параллелепипед с размерами AA1 = 6, AB = 2, AD = 3. На ребре СС₁ выбрана точка К, где СK : KC₁ = 2 : 1. Точка О - это точка пересечения диагоналей грани CC1D1D. Какой угол образуют прямые АО и ВК?
Геометрия 8 класс Углы между прямыми в пространстве угол между прямыми прямоугольный параллелепипед геометрия 8 класс точка пересечения диагонали грани размеры параллелепипеда пропорция отрезков Новый
Для решения задачи начнем с анализа геометрической фигуры - прямоугольного параллелепипеда с заданными размерами. У нас есть следующие размеры:
Теперь определим координаты вершин параллелепипеда. Положим точку A в начале координат:
Теперь найдем координаты точки K на ребре CC1. Поскольку C(2, 3, 0) и C1(2, 3, 6), то координаты точки K, делящей отрезок CC1 в отношении 2:1, можно найти следующим образом:
Теперь найдем координаты точки O, которая является точкой пересечения диагоналей грани CC1D1D. Диагонали этой грани - это отрезки CD и C1D1.
Диагонали CD и C1D1 имеют следующие координаты:
Поскольку обе диагонали лежат в плоскости y = 3, их пересечение будет находиться на той же высоте z. Для нахождения точки O, воспользуемся средними координатами:
Таким образом, O(1, 3, 3).
Теперь нам нужно найти угол между прямыми AO и BK.
Координаты точек:
Вектор AO будет равен:
Вектор BK будет равен:
Теперь мы можем найти угол между векторами AO и BK, используя формулу для косинуса угла между двумя векторами:
cos(θ) = (AO • BK) / (|AO| * |BK|),
где "•" - скалярное произведение векторов, а |A| - длина вектора.
Сначала найдем скалярное произведение AO и BK:
Теперь найдем длины векторов AO и BK:
Теперь подставим все значения в формулу:
cos(θ) = 21 / (√19 * 5) = 21 / (5√19).
Теперь мы можем найти угол θ, используя арккосинус:
θ = arccos(21 / (5√19)).
Таким образом, угол между прямыми AO и BK равен arccos(21 / (5√19)).