Примем длину ребра куба равной 70 (для кратности между 14 и 5).
Так как точки М и N, принадлежат плоскости АВС, которая параллельна заданной плоскости А1В1С1, то угол между плоскостями MNK и A1B1C1 равен углу между плоскостями MNK и ABC.
Помести куб в систему координат точкой А в начало,ребром АД по оси Ох, ребром АВ по оси Оу.
В соответствии с заданием определим координаты точек.
А(0; 0; 0), В(0; 70; 0), С(70; 70; 0). Уравнение АВС: z = 0.
M(35; 0; 0), N(0; 5; 0), K(0; 0; 14).
Пусть (х1, х2, х3), (у1, у2, у3) и (z1, z2, z3) – координаты первой, второй и третьей точки соответственно. Уравнение плоскости определяется из выражения: (x-x1)*(у2-y1)*(z3-z1) – (x-x1)*(z2-z1)*(y3-y1) – (y-y1)*(x2-x1)*(z3-z1) + (y-y1)*(z2-z1)*(x3-x1) + (z-z1)*(x2-x1)*(y3-y1) – (z-z1)*(y2-y1)*(x3-x1) = 0.
Подставив координаты точек в данное выражение и сократив на 35, получаем уравнение плоскости MNК: 2x + 14y + 5z - 70 = 0.
Угол между плоскостями определяем через его косинус:
cos α = |A₁·A₂ + B₁·B₂ + C₁·C₂|
√(A₁² + B₁² + C₁²)*√(A₂² + B₂² + C₂²) = 1/3.
α = arc cos(1/3) = 1,23096 радиан или 70,529 градуса.
Объяснение:
Чтобы решать такие задачи, нужно уметь правильно определять, что есть наша прямая, что есть наклонная к нашей прямой, а что есть проекция наклонной.
4. В четвертой задаче у вас по условию дан уже прямой угол, от этого нужно отталкиваться.
Нам дан прямой угол между BC и AC, эти прямые обе лежат в плоскости нижнего треугольника, значит какая то из них будет являтся искомой прямой, а какая то будет проекцией наклонной на эту же плоскость нижнего треугольника. BC не может быть ничьей проекцией по рисунку, значит она будет являтся нашей прямой. Тогда AC
будет являться чьей-то проекцией. По рисунку видно, что AC будет являтся проекцией MC и MA перпендикуляр к плоскости ACB(если не понятны мои рассуждения, рекомендую разобраться, как строятся
наклонные и их проекции, а также разобраться и с самой теоремой о этих перпендикулярах).
Таким образом, зная все три прямые, можем применять теорему о трех перпендикулярах.
BC (наша прямая в плоскости) перпенд. AC (AC проекция MC) - по условию, значит BC также будет перпендикулярна и самой MC - по теореме.
Дальше просто техническая часть, находим BC из нижнего прямоугольного треугольника и применяем свойство синуса для нахождения гипотенузы MB в треуг. MCB.
5. В пятом задании необходимо правильно определить искомое расстояние, (как известно, расстояние это кратчайший путь, т.е перпендикуляр). Когда мы его проведем (пусть это будет MO),
он будет являтся нашей наклонной на плоскость ABC, далее необходмо будет провести проекцию данной наклонной в плоскости ABC. Так как MO - уже перпендикуляр к
AC, то и его проекция в плоскости также будет перпендикулярна к AC. Далее, похожая техническая часть 4-го задания, увидим в плоскости ABC необходмый прямоугольный треугольник,
применяя свойство синуса найдем катет. И в нашем искомом треугольнике также найдем сторону по Пифагору (зная, что MB перпендикуляр к плоскости).
P.S Делать нечего на третьем курсе физмата <3
