Як вирішити задачу c2 з ЄДІ з математики (куб, кут між прямими)

Як вирішити задачу C2 з ЄДІ з математики (куб, кут між прямими)

Хочете навчитися вирішувати задачу C2 з ЄДІ з математики? Ця інструкція для Вас!
Зараз ми навчимося вирішувати задачу на знаходження кута між двома прямими в кубі, використовуючи для цього координатно-векторний метод.

Інструкція

Рівень складності: Нескладно

Що вам знадобиться:

  • знання основних понять стереометрії та тригонометрії
  • акуратність в обчисленнях

1 крок

Задача:
Дан куб ABCDA1B1C1D1, де E - середина DD1 і потрібно знайти кут між A1E і AC. Зробимо рисунок, запишемо "дано" і "знайти".

2 крок

Як вирішити задачу C2 з ЄДІ з математики (куб, кут між прямими)



Приступимо до самого рішення. Перший крок - введення системи координат. Я раджу вводити її так, щоб найбільше число точок мало хоча б одну координату, рівну нулю. Втім, ніхто не забороняє вводити її саме так, як зручно Вам - головне, щоб Ви могли правильно порахувати координати точок.

3 крок

Як вирішити задачу C2 з ЄДІ з математики (куб, кут між прямими)

У цьому завданню я зроблю початком координат точку A, вісь Ox направлю по горизонтальному ребру куба AD, вісь Oy - перпендикулярно їй по ребру AB, а вісь Oz - перпендикулярно площині підстави - по ребру AA1. За одиничний відрізок приймемо ребро куба. Цей крок слід відобразити в рішенні (приблизно як на картинці).

4 крок

Як вирішити задачу C2 з ЄДІ з математики (куб, кут між прямими)

Для знаходження кута між прямими, нам слід знайти координати напрямних векторів для даних прямих (для чого, у свою чергу потрібно знайти координати їх кінців). Знаходимо координати точок A1-EAC. Для точок A і A1 це просто - тому A це початок координат, її координати будуть рівні (0-0-0). A1 це точка A, зрушена вгору на довжину ребра, тому вона має координати (0-0-1). Для точки C: опускаємо перпендикуляри на осі Ox (CD), Oy (AB) і знаходимо їх довжини (по одиниці). Аппликата (координата по осі Z) буде дорівнює нулю, тому точка лежить на нижньому підставі. Для точки E: E - це середина відрізка DD1, отже ми можемо знайти її координати, склавши відповідні координати точок D і D1 і розділивши на два. D - точка A, зрушена по осі Ox на ребро куба, тому вона має координати (1-0-0). D1 (аналогічно A і A1) має координати (1-0-1). E має координати (1-0-0.5). Не забудьте відобразити всі ці кроки у вирішенні!

5 крок

Як вирішити задачу C2 з ЄДІ з математики (куб, кут між прямими)

Знайдемо координати векторів A1E і AC. Для цього нам потрібно для кожного вектора з відповідних координат кінця відняти координати початку. Таким чином, AC має координати {1-1-0}, а A1E має координати {1-0--0.5}.

6 крок

Як вирішити задачу C2 з ЄДІ з математики (куб, кут між прямими)

І, нарешті, останній крок - знаходження кута. Слід запам'ятати формулу для знаходження косинуса кута між двома векторами (на малюнку). Виробляємо необхідні обчислення і приходимо до відповіді.

7 крок

Як вирішити задачу C2 з ЄДІ з математики (куб, кут між прямими)

От і все! Залишилося лише записати відповідь. Уважно стежте, що саме потрібно знайти в задачі - кут, його косинус, синус або тангенс. Якщо кут - у відповіді потрібно написати arccos і те, що вийшло в попередньому кроці. Знаючи косинус, синус і тангенс можна знайти за формулами на картинці.

Поради та попередження:

  • Координати точок пишуться в круглих дужках, а координати векторів - у фігурних
  • Над векторами пишеться стрілка
  • Одержаний косинус завжди повинен бути менше або дорівнює одиниці






» » Як вирішити задачу c2 з ЄДІ з математики (куб, кут між прямими)