Повторим теорию ДВУГРАННЫЙ УГОЛ Двугранным углом называется фигура (рис. 1), образованная двумя полуплоскостями, с общей ограничивающей их прямой, и частью пространства, ограниченной этими полуплоскостями. Полуплоскости называются гранями двугранного угла, а их общая граничная прямая – ребром двугранного угла. Линейным углом двугранного угла называется угол, полученный в результате пересечения данного двугранного угла и какой-нибудь плоскости, перпендикулярной его ребру (рис. 2). Величиной двугранного угла называется величина его линейного угла. Разминка В кубе AВСDА1В1С1D1 найдите угол между плоскостями ABC и CDD1. Ответ: 90o. В правильной треугольной призме ABCA1B1C1, все ребра которой равны 1, найдите угол между плоскостями ACC1 и BCC1. Ответ: 60o. В кубе AВСDА1В1С1D1 найдите угол между плоскостями ABC и CDA1. Ответ: 45o. ОПРЕДЕЛЕНИЕ: Две пересекающиеся плоскости называются перпендикулярными, если угол между ними равен 90°. ПЕРПЕНДИКУЛЯРНОСТЬ ПЛОСКОСТЕЙ ПРИЗНАК ПЕРПЕНДИКУЛЯРНОСТИ ПЛОСКОСТЕЙ : Если одна из двух плоскостей проходит через прямую, перпендикулярную к другой плоскости, то такие плоскости перпендикулярны СЛЕДСТВИЕ ИЗ ПРИЗНАКА ПЕРПЕНДИКУЛЯРНОСТИ ПЛОСКОСТЕЙ: Плоскость, перпендикулярная к прямой, по которой пересекаются две данные плоскости, перпендикулярна к каждой из этих плоскостей ПРИЗНАК ПЕРПЕНДИКУЛЯРНОСТИ ПЛОСКОСТЕЙ Дано: АВ a , АВ ^ b Доказать: a ^ b Доказательство: 1) Плоскости a и b пересекаются по некоторой прямой АС, причем АВ ^ АС, так как по условию АВ^ b, т.е. прямая АВ перпендикулярна к любой прямой, лежащей в плоскости b. 2) Проведём в плоскости прямую АD, перпендикулярную к прямой АС. Тогда угол BAD -линейный угол двугранного угла, образованного при пересечении плоскостей a и b. Но BAD=90 (так как АВ ^ b ). Следовательно, угол между плоскостями a и b равен 90, т.е. a ^ b . ДОКАЗАТЕЛЬСТВО 1) АВ ^ b, АС b => АВ ^ АС (a b = АС) 2) АВ ^ b, АD b => АВ ^ АD (АD ^ AC) 3) (a ; b) = BAD = 90 => a ^ b В кубе AВСDА1В1С1D1 найдите угол между плоскостями ABC и CDD1. Ответ: 90o. Решение задач Решение задач В кубе AВСDА1В1С1D1 найдите угол между плоскостями ABC и BC1D. Решение: Обозначим O середину BD. Искомым линейным углом будет угол COC1. В прямоугольном треугольнике COC1 имеем CC1 = 1; CO = 2 . 2 Следовательно, tg = 2. В тетраэдре ABCD, ребра которого равны 1, найдите угол между плоскостями ABC и BCD. Решение: Пусть E – середина BC. Искомым линейным углом является угол AED. В треугольнике AED имеем: AD = 1, AE = DE = 3 . 2 По теореме косинусов находим 1 . Ответ: cos = 3 1 cos = . 3 В правильной пирамиде SABCD, все ребра которой равны 1, найдите двугранный угол, образованный гранями SAB и SBC. Решение: Пусть E – середина ребра SB. Искомым линейным углом является угол AEC. В треугольнике AEC имеем: AC = 2 , AE = CE = 3 . По теореме косинусов находим 2 Ответ: cos = 1 . 3 1 cos = . 3 В правильной 6-ой пирамиде SABCDEF, боковые ребра которой равны 2, а ребра основания – 1, найдите угол между плоскостями ABC и SBC. Решение: Пусть O – центр основания, G – середин ребра BC. Искомым линейным углом является угол SGO. 3 , SG = 15 . 2 2 5 Ответ: cos = . 5 В прямоугольном треугольнике SGO имеем: OG = Следовательно, cos = 5 . 5 В правильной треугольной призме ABCA1B1C1, все ребра которой равны 1, найдите угол между плоскостями ABC и ACB1. Решение: Обозначим O середину ребра AC. Искомым линейным углом будет угол BOB1. В прямоугольном треугольнике BOB1 имеем 3 . 2 Следовательно, BB1 = 1; BO = 2 3 tg = . 3 Через сторону АD ромба ABCD проведена плоскость ADM так, что двугранный угол BADM равен 600.Найти сторону ромба, если угол BAD равен 450 и расстояние от точки В до плоскости ADM равно 4 3