Через катет прямоугольного равнобедренного треугольника проведена плоскость, которая образует с плоскостью треугольника угол 60°. Найдите углы, которые образуют 2 другие стороны треугольника с этой плоскостью.
Обозначим треугольник АВС. АС=ВС, угол С=90°
Проведенная плоскость и плоскость треугольника образуют двугранный угол, линейным углом которого являются два перпендикуляра к его ребру в точке С.
Угол АСВ - прямой, ⇒АС- перпендикуляр в плоскости треугольника к линии пересечения плоскостей, НС - перпендикуляр, проведенный в проведенной плоскости к той же линии.
Угол АСН =60°
АН - перпендикуляр к плоскости, НВ - проекция гипотенузы АВ на плоскость.
Угол АВН - искомый.
В равнобедренном прямоугольном треугольнике острые углы равны 45°.
Примем катеты ∆ АВС равными а. Тогда гипотенуза
АВ=а:sin 45°=a√2
АН=а•sin60°=a√3/2
sinАВН=АН:АВ=a√3/2):a√2=0,61237
Это синус угла ≈37,76°
Мне казалось я уже выкладывал решение, но почему-то не могу найти, наверно был особо принципиален в тот момент. Но чертеж сохранился, на нем решение легко просматривается.
На самом деле это всего лишь упражнение на общие свойства инверсии, главное из которых - конформность (то есть сохранение углов). См. чертеж.
Ясно, что прямые OA, OC и OB перейдут в себя, и образы A' B' C' будут лежать на этих прямых (соответственно). При этом прямые AB и BC перейдут в окружности, проходящие через точку O. На чертеже изображены эти окружности OA'B' и OC'B'. При этом углы между касательными к этим окружностям и прямыми-образами (которые совпадают с исходными) сохраняются. То есть если провести касательную в точке B' к окружности OA'B' то угол между ней и прямой OB будет 20° (такой же, как ∠OBA).
=> эта касательная параллельна OA, => дуги OB' и B'A' равны,
=> ∠B'A'O = 20°.
∠OA'C' = ∠OAC = 90° - 20° = 70°
Дальше сосчитать, чему равен ∠B'A'C', совсем просто.
∠B'A'C' = ∠OA'C' - ∠B'A'O = 50°
