В кубе ABCDA1B1C1D1 найдите угол между векторами:
a)AB и AD , б)BB1 и CC1 , в)AC1 и A1D1
Объяснение:
Углы между векторами а)∠АВ,АD=90°, т.к все грани куба являются квадратами.
б) ∠ВВ₁,СС₁=0°, т.к эти вектора лежат на параллельных прямых.
в) ∠АС₁,А₁D₁=arcctg√2.
Т.к. вектор А₁D₁=AD , то найдем угол ∠АС₁,АD
Из ΔВСС₁ -прямоугольный. Пусть ребро куба а, тогда по т. Пифагора
ВС₁=а√2.
По т. о трех перпендикулярах если проекция ВС перпендикулярна , прямой лежащей в плоскости АВ, то и наклонная С₁В перпендикулярна прямой лежащей в плоскости АВ⇒ ΔАВС₁-прямоугольный .
tg∠С₁FD=BС₁/AB или tg∠С₁FD=а√2/а , tg∠С₁FD=√2 , ∠С₁FD=arctg√2,
а значит у угол между векторами ∠АС₁,А₁D₁=arcctg√2.
Находим координаты векторов.
СВ = (-2; -2; -9) |CB| = √(4 + 4 + 81) = √89.
СД = (-11; -7; 1) |CД| = √(121 + 49 + 1) = √171.
Векторное произведение двух векторов a = {ax; ay; az} и b = {bx; by; bz} в декартовой системе координат - это вектор, значение которого можно вычислить, используя следующую формулу:
a × b = {aybz - azby; azbx - axbz; axby - aybx}.
Подставив значения, получим:
-2 - 63 99 - (-2) 14 - 22
-65 101 -8 .
Модуль ABхCD = √((-65)² + 101² + (-8)²) = √14490 = 3√1610 ≈ 120,3744.
Площадь равна (1/2)*3√1610 = (3/2)√1610 ≈ 60,1872 .
