Построим сумму векторов а и b и их разность. ↑АС = ↑р = ↑а + ↑b ↑DB = ↑q = ↑a - ↑b Чтобы найти угол между векторами p и q, построим вектор, равный вектору q, с началом в точке А. ∠ЕАС - искомый. Из ΔABD найдем длину вектора q по теореме косинусов: |↑q|² = AB² + AD² - 2·AB·AD·cos60° = 25 + 64 - 2·5·8·1/2 = 89 - 40 = 49 |↑q| = 7 Сумма углов параллелограмма, прилежащих к одной стороне, равна 180°, значит ∠АВС = 120°. Из ΔABС найдем длину вектора р по теореме косинусов: |↑p|² = AB² + BC² - 2·AB·BC·cos120° = 25 + 64 + 2·5·8·1/2 = 89 + 40 = 129 |↑p| = √129
Из ΔЕАС по теореме косинусов: cos α = (AE² + AC² - EC²) / (2 · AE · AC) cos α = (49 + 129 - 256) / (2 · 7 · √129) = - 78 / (14√129) = - 39√129 / 903 cos α = - 13√129/301
Основание параллелепипеда - квадрат, значит диагонали основания равны между собой и равны Do=а√2. Заметим, что малая диагональ сечения равна диагонали основания - как противоположные стороны прямоугольника, то есть dc=а√2. Значит сторона сечения тоже равна а√2 (так как острый угол ромба равен 60°, а это значит что треугольник, образованный сторонами ромба и его малой диагональю, равносторонний). Итак, b=а√2. Найдем большую диагональ сечения (ромба). Половина этой диагонали находится по Пифагору: Dc/2=√[b²-(d/2)²]=√[2a²-(2a²/4)]=√[2a²-(a²/2)]=√[(3a²/2)]=a√(3/2)=a√6/2. Тогда Dс=a√6. Найдем значение отрезка СС2 - расстояние, на котором плоскость сечения пересекает ребро параллелепипеда СС1. По Пифагору СС2=√(Dс²-Do²)=√(6a²-2a²)=2a. Угол между двумя пересекающимися плоскостями - это двугранный угол, образованный полуплоскостями и измеряется величиной его линейного угла, получаемого при пересечении двугранного угла плоскостью, перпендикулярной его ребру (то есть перпендикулярной к обеим плоскостям). Тогда синус угла наклона плоскости сечения к плоскости основания (или угол между ними) равен отношению СС2 к большой диагонали сечения Dс, то есть угол наклона плоскости сечения к плоскости основания равен α=arcSin(2a/а√6) или α=arcSin (√6/3). Углом между плоскостью и не перпендикулярной ей прямой называется угол между этой прямой и ее проекцией на данную плоскость. Тогда угол наклона бокового ребра АА1 параллепипеда к плоскости сечения равен 90°- α. Но Sin(90-α)=Сosα, а Cosα=√(1-6/9)=√3/3. В силу параллельности всех боковых ребер параллелепипеда, они все наклонены к плоскости сечения под этим углом. Итак, угол наклона бокового ребра параллелепипеда к плоскости сечения равен arcCos(√3/3). Расстояние от точки О до плоскости сечения равно ОН= АО*Sinα=(а√2/2)*(√6/3)=а√3/3. Опустим перпендикуляр DD2 из точки D на плоскость сечения. Тогда DD2=OH=а√3/3. АD2 - это проекция ребра АD на плоскость сечения. Значит <D2AD - это угол между ребром АD и плоскостью сечения. Sin<(D2AD)=(DD2/AD)=(а√3/3)/a= √3/3. В силу симметричности ребер АD и АВ относительно диагонали АС основания и в силу попарной параллельности ребер обоих оснований, они все наклонены к плоскости сечения под этим углом. Итак, угол наклона ребер основания параллелепипеда к плоскости сечения равен arcSin(√3/3).
ответ: угол наклона боковых ребер параллелепипеда к плоскости сечения равен arcCos(√3/3). угол наклона ребер основания параллелепипеда к плоскости сечения равен arcSin(√3/3).
↑АС = ↑р = ↑а + ↑b
↑DB = ↑q = ↑a - ↑b
Чтобы найти угол между векторами p и q, построим вектор, равный вектору q, с началом в точке А.
∠ЕАС - искомый.
Из ΔABD найдем длину вектора q по теореме косинусов:
|↑q|² = AB² + AD² - 2·AB·AD·cos60° = 25 + 64 - 2·5·8·1/2 = 89 - 40 = 49
|↑q| = 7
Сумма углов параллелограмма, прилежащих к одной стороне, равна 180°, значит ∠АВС = 120°.
Из ΔABС найдем длину вектора р по теореме косинусов:
|↑p|² = AB² + BC² - 2·AB·BC·cos120° = 25 + 64 + 2·5·8·1/2 = 89 + 40 = 129
|↑p| = √129
Из ΔЕАС по теореме косинусов:
cos α = (AE² + AC² - EC²) / (2 · AE · AC)
cos α = (49 + 129 - 256) / (2 · 7 · √129) = - 78 / (14√129) = - 39√129 / 903
cos α = - 13√129/301