1. Угол между наклонной к плоскости и плоскостью - это угол между наклонной и ее проекцией на плоскость. Искомый угол - угол МАО. Высота правильного треугольника равна h=(√3/2)*a = (√3/2)*2√3=3. АО=(1/3)*h = 1 (свойство медианы). Tg(<MAO) = MO/AO = √3.
ответ: α = arctg√3 = 60°
2. Искомый угол - угол между наклонной и ее проекцией, то есть угол АВК. Sin(<ABK) = KA/KB = AC*tg60/5 = 5√3/11. <ABK = arcsin(0,787) ≈ 51,9°.
3. Опустим перпендикуляры SP и SH из точки S к сторонам АВ и АD соответственно. Прямоугольные треугольники APS и AHS равны по гипотенузе и острому углу. Значит АР=АН и АРОН - квадрат. тогда АО = АН*√2 (диагональ квадрата), АS = 2*АН (в треугольнике ASH катет АН лежит против угла 30°, а AS - гипотенуза). Косинус искомого угла (между наклонной AS и плоскостью АВСD, равного отношению проекции наклонной к наклонной) = АО/AS = АН√2/(2*АН) = √2/2.
ответ: искомый угол равен 45°.
Прямая AD параллельна прямой BC, лежащей в плоскости BMC. Осталось доказать, что прямая AD не пересекается с BMC, то есть, не имеет с этой плоскостью общих точек. Очевидно, прямые AD и BC не имеют общих точек. Плоскости ABC и BMC пересекаются по прямой BC, то есть, все общие точки этих плоскостей лежат на ВС. Предположим, что AD пересекается с BMC в точке X, но тогда точка Х лежит как в плоскости ВМС, так и в плоскости АВС, поскольку прямая AD целиком лежит в плоскости ABC. Значит, точка Х - общая точка двух плоскостей, но тогда она лежит на прямой BC. Получили противоречие с тем, что прямые AD и BC общих точек не имеют. Значит, AD параллельна BMC.