Вопрос задан 23.11.2025 в 16:57. Предмет Геометрия. Спрашивает Sss Sss.

Куб АВСДА₁В₁С₁Д₁. Ребро куба равно 3. Найдите синус угла между плоскостями АВС и ВДА₁.

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Севмаш Фок.

Рассуждение такое.

Рассмотрим куб ABCDA1B1C1D1ABCD A_1B_1C_1D_1 со стороной 3 и введём координаты:

A(0,0,0),B(3,0,0),C(3,3,0),D(0,3,0),A(0,0,0),\quad B(3,0,0),\quad C(3,3,0),\quad D(0,3,0), A1(0,0,3),B1(3,0,3),C1(3,3,3),D1(0,3,3).A_1(0,0,3),\quad B_1(3,0,3),\quad C_1(3,3,3),\quad D_1(0,3,3).
  1. Плоскость ABCABC — это просто нижняя грань куба, то есть плоскость z=0z=0.
    Нормаль к этой плоскости можно взять, например,

    n⃗1=(0,0,1).\vec n_1 = (0,0,1).
  2. Плоскость BDA1BDA_1.
    Через точки B(3,0,0)B(3,0,0), D(0,3,0)D(0,3,0) и A1(0,0,3)A_1(0,0,3) можно задать два направляющих вектора:

    BD⃗=D−B=(0−3, 3−0, 0−0)=(−3,3,0),\vec{BD} = D - B = (0-3,\ 3-0,\ 0-0) = (-3,3,0), BA1⃗=A1−B=(0−3, 0−0, 3−0)=(−3,0,3).\vec{BA_1} = A_1 - B = (0-3,\ 0-0,\ 3-0) = (-3,0,3).

    Вектор нормали к плоскости BDA1BDA_1 — это их векторное произведение:

    n⃗2=BD⃗×BA1⃗.\vec n_2 = \vec{BD} \times \vec{BA_1}.

    Считаем:

    n⃗2=∣ijk−330−303∣=(3⋅3−0⋅0,  −(−3⋅3−0⋅(−3)),  −3⋅0−3⋅(−3))=(9,9,9).\vec n_2 = \begin{vmatrix} \mathbf i & \mathbf j & \mathbf k \\ -3 & 3 & 0 \\ -3 & 0 & 3 \end{vmatrix} = \bigl(3\cdot 3 - 0\cdot 0,\; -(-3\cdot 3 - 0\cdot(-3)),\; -3\cdot 0 - 3\cdot(-3)\bigr) = (9,9,9).

    То есть нормаль можно взять n⃗2=(1,1,1)\vec n_2 = (1,1,1) (просто сократили на 9).

  3. Угол между плоскостями.
    Угол между двумя плоскостями равен углу между их нормалями. Пусть этот угол φ\varphi. Тогда

    cos⁡φ=∣n⃗1⋅n⃗2∣∣n⃗1∣⋅∣n⃗2∣.\cos\varphi = \frac{|\vec n_1 \cdot \vec n_2|}{|\vec n_1| \cdot |\vec n_2|}.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Геометрия

Последние заданные вопросы в категории Геометрия

Задать вопрос