Косинус угла между плоскостями равен модулю косинуса угла между векторами нормалей к этим плоскостям.
Пусть плоскость задается точками
, а плоскость
точками
2.1. Находим координаты точек .
2.2. Находим уравнение плоскости .
Для этого координаты точек подставляем в уравнение плоскости
:
. Получим систему из трех уравнений с тремя неизвестными. Решая ее, находим коэффициенты
.
Коэффициенты в уравнении плоскости являются координатами вектора нормали к плоскости
:
2.3. Находим координаты точек
2.4. Находим уравнение плоскости . Для этого координаты точек
подставляем в уравнение плоскости
:
Получаем систему из трех уравнений с тремя неизвестными. Решая ее, находим коэффициенты .
Коэффициенты в уравнении плоскости являются координатами вектора нормали к плоскости
:
Косинус угла между плоскостями находится по такой формуле:
Примеры:
2.1 2.2
3. Угол между прямой и плоскостью.
Зная координаты направляющего вектора прямой и вектора нормали к плоскости, мы можем найти косинус угла - угла между вектором нормали к плоскости. Но нам нужен угол
.
Пусть нам нужно найти угол между прямой , проходящей через точки
и плоскостью
, проходящей через точки
3.1. Находим координаты точек .
3.2. Находим координаты вектора :
3.3. Находим координаты точек .
3.4. Находим уравнение плоскости . Для этого координаты точек
подставляем в уравнение плоскости
:
Получаем систему из трех уравнений с тремя неизвестными. Решая ее, находим коэффициенты .
Коэффициенты в уравнении плоскости являются координатами вектора нормали к плоскости
:
Косинус угла
между вектором нормали к плоскости
и направляющим вектором прямой
равен
Синус угла между прямой и плоскостью
равен косинусу
Примеры:
3.1 3.2
Три типа задач на нахождение расстояний в пространстве.
1. Расстояние от точки до плоскости.
Рассстояние от точки
до плоскости
вычисляется по такой формуле:
Примеры:
1.1 1.2
2. Расстояние между скрещивающимися прямыми
Пусть нужно найти расстояние между прямыми и
:
2.1Проводим через любую точку прямой прямую
параллельную прямой
2.2 Прямые и
задают плоскость
, которая параллельна прямой
.
2.3. Находим расстояние от любой точки прямой до плоскости
.
Оно равно расстоянию между прямыми и
.
Чтобы найти уравнение плоскости , берем три точки, одна из которых принадлежит прямой
, а две другие прямой
.
Пример:
2.1 2.2
3. Расстояние от точки до прямой.
Пусть нам надо найти расстояние от точки
до прямой
, которая определяется точками
и
:
3.1. Находим координаты вектора
3.2. Находим координаты вектора
3.3. Находим косинус угла между
и
.
3.4. Находим синус угла с помощью основного тригонометрического тождества.
3.5. Находим длину вектора :
Примеры:
3.1 3.2