угол между плоскостями квадрата и прямоугольника ---это угол BAC на рисунке
(т.к. АВ _|_ их общей стороне---как стороны квадрата и АС _|_ их общей стороне---как стороны прямоугольника...)
в треугольнике BAC все стороны известны: АВ---сторона квадрата = 36 = 6*6 => общая сторона = 6
АС---сторона прямоугольника = 96/6 = 16
ВС = 14
по т.косинусов: 14^2 = 6^2 + 16^2 - 2*6*16*cos(BAC)
12*16*cos(BAC) = 36 + 16^2 - 14^2 = 36 + (16-14)(16+14) = 36 + 2*30 = 36+60 = 96
cos(BAC) = 96 / (12*16) = 6/12 = 1/2
угол ВАС = 60 градусов
Расчёт в координатной прямоугольной системе.
Основание тетраэдра KPNM - (это PNM) в плоскости хОу, вершина N в начале координат, ребро NM по оси Оу.
Определяем координаты заданных точек.
N(0; 0; 0), M(0; 4; 0), P(2√3; 2; 0).
Высоту точки К находим по формуле H = a√(2/3) = 4*√(2/3) ≈ 3,26599.
Точка К((2√3/3); 2; 4√(2/3)).
Координаты точки Н (это основание высоты пирамиды) находим как точку пересечения медиан основания пирамиды по формуле среднего арифметического координат вершин основания.
H((2√3/3); 2; 0).
Точка L как середина ребра KM:
L =(К((2√3/3); 2; 4√(2/3)) + M(0; 4; 0))/2 = ((√3/3); 3; 2√(2/3))
Определяем векторы.
КН = (0; 0; -4√(2/3)), модуль равен 4√(2/3)
NL = L(((√3/3); 3; 2√(2/3)) - N(0; 0; 0) = ((√3/3); 3; 2√(2/3)), модуль равен √((3/9) + 9 + (8/3)) = √(108/9) = 2√3.
Теперь находим косинус угла между заданными прямыми.
cos(KH_NL) = |(0 + 0 + (-16/3))|/(4√(2/3)*2√3) = √2/3.
Угол равен arccos(√2/3) = 1,0799 радиан или 61,8745 градуса.
