Задание 1
Краткое пояснение:
В задачах по геометрии важно уметь визуализировать фигуры в пространстве и применять знания о свойствах кубов и тетраэдров.
1. Куб ABCDA₁B₁C₁D₁
A) Величина угла между прямыми AC и DB₁:
Логика такая:
- AC и DB₁ — скрещивающиеся прямые.
- Проведем прямую B₁C₁ || AC, тогда угол между DB₁ и B₁C₁ равен углу между AC и DB₁.
- Угол DB₁C₁ равен 90°, так как DB₁ — диагональ грани, а B₁C₁ — сторона куба.
Ответ: 90°
Б) Величина угла между прямой AA₁ и плоскостью (ABC₁):
Разбираемся:
- Угол между прямой и плоскостью — это угол между прямой и её проекцией на эту плоскость.
- Проекция AA₁ на плоскость (ABC₁) — это AC₁.
- Угол A₁AC₁ равен 45°, так как AA₁C₁A₁ — квадрат.
Ответ: 45°
В) Косинус угла между плоскостями (BDA₁) и (BDC₁):
Логика такая:
- Найдем линию пересечения плоскостей (BDA₁) и (BDC₁). Это BD.
- Опустим перпендикуляр A₁O из точки A₁ на BD.
- Опустим перпендикуляр C₁O из точки C₁ на BD.
- Угол между плоскостями (BDA₁) и (BDC₁) — это угол A₁OC₁.
- Так как A₁OC₁ — равнобедренный треугольник (A₁O = C₁O), угол A₁OC₁ равен 60°.
- cos(60°) = 1/2
Ответ: 1/2
Задание 2
Краткое пояснение:
Необходимо найти углы и косинусы углов в правильном тетраэдре, используя свойства правильных тетраэдров и знания о серединах рёбер.
2. Правильный тетраэдр ABCD
А) Величина угла между прямыми KM и BC:
Смотри, тут всё просто:
- KM — средняя линия треугольника ABD, следовательно KM || AB.
- Угол между KM и BC равен углу между AB и BC.
- Так как тетраэдр правильный, угол ABC равен 60°.
Ответ: 60°
Б) Величина угла между прямой AD и плоскостью (BKC):
Разбираемся:
- Опустим перпендикуляр из точки A на плоскость (BKC). Пусть это будет точка H.
- Угол между AD и (BKC) — это угол между AD и DH.
- Так как тетраэдр правильный, DH является высотой и медианой треугольника BDC.
- Угол ADH равен 90°.
Ответ: 90°
В) Косинус угла между плоскостями (ADC) и (BDC):
Логика такая:
- Угол между плоскостями (ADC) и (BDC) — это угол между высотами, проведенными из точек A и B на ребро DC.
- Так как тетраэдр правильный, эти высоты равны, и угол между ними равен 60°.
- cos(60°) = 1/2
Ответ: 1/2
Проверь себя: Убедись, что все найденные углы и косинусы соответствуют свойствам куба и правильного тетраэдра.
Читерский прием: Запомни основные углы между прямыми и плоскостями в кубе и тетраэдре, чтобы быстрее решать подобные задачи.