В кубе ABCDA₁B₁C₁D₁ точки M и T являются серединами ребер AD и CD соответственно. Какой угол (в градусах) образуют прямые MT и B₁A₁?
Геометрия 11 класс Угол между прямыми в пространстве угол между прямыми куб ABCDA1B1C1D1 середины ребер геометрия 11 класс задачи по геометрии
Для решения задачи начнем с того, что представим куб ABCDA₁B₁C₁D₁ в трехмерной системе координат. Пусть координаты вершин куба будут следующими:
Теперь найдем координаты точек M и T:
Теперь найдем векторы MT и B₁A₁:
Теперь мы можем найти угол между векторами MT и B₁A₁. Для этого воспользуемся формулой косинуса угла между двумя векторами:
cos(θ) = (a · b) / (|a| * |b|),
где a и b - наши векторы, а "·" обозначает скалярное произведение.
Сначала найдем скалярное произведение:
a · b = (0.5 * -1) + (0.5 * 0) + (0 * 0) = -0.5.
Теперь найдем длины векторов:
Теперь подставим все значения в формулу:
cos(θ) = -0.5 / (sqrt(2)/2 * 1) = -0.5 / (sqrt(2)/2) = -0.5 * (2/sqrt(2)) = -1/sqrt(2).
Теперь найдем угол θ:
θ = arccos(-1/sqrt(2)) = 135°.
Таким образом, угол между прямыми MT и B₁A₁ равен 135 градусов.