Чтобы найти угол между прямыми BA и BC1, сначала нам нужно определить направления этих прямых, затем использовать скалярное произведение для вычисления угла.
Определим векторы BA и BC1:
Вектор BA можно найти по формуле: \[ \vec{BA} = \vec{A} - \vec{B} = (1 - 3; -1 + 1; 3 - 1) = (-2; 0; 2) \]
Вектор BC1 нужно найти по точке C. Мы используем координаты точки B и C: \[ \vec{BC1} = \vec{C} - \vec{B} = (-1 - 3; 1 + 1; 3 - 1) = (-4; 2; 2) \]
Вычислим скалярное произведение векторов:
Скалярное произведение \(\vec{BA}\) и \(\vec{BC1}\) рассчитывается следующим образом: \[ \vec{BA} \cdot \vec{BC1} = (-2) \cdot (-4) + 0 \cdot 2 + 2 \cdot 2 = 8 + 0 + 4 = 12 \]
Найдем модуль векторов:
Модуль вектора BA: \[ |\vec{BA}| = \sqrt{(-2)^2 + 0^2 + 2^2} = \sqrt{4 + 0 + 4} = \sqrt{8} = 2\sqrt{2} \]
Модуль вектора BC1: \[ |\vec{BC1}| = \sqrt{(-4)^2 + 2^2 + 2^2} = \sqrt{16 + 4 + 4} = \sqrt{24} = 2\sqrt{6} \]
Найдем косинус угла:
Теперь мы можем найти косинус угла между векторами BA и BC1 с использованием скалярного произведения: \[ \cos(\theta) = \frac{\vec{BA} \cdot \vec{BC1}}{|\vec{BA}| \cdot |\vec{BC1}|} = \frac{12}{(2\sqrt{2}) \cdot (2\sqrt{6})} = \frac{12}{4\sqrt{12}} = \frac{12}{4 \cdot 2\sqrt{3}} = \frac{3}{\sqrt{3}} = \sqrt{3} \]
Находим угол:
Угол в радианах: \[ \theta = \arccos(\sqrt{3} / 2) \] Если мы знаем, что \(\cos(30^\circ) = \sqrt{3}/2\), то угол между прямыми BA и BC1 равен \(30^\circ\).
Таким образом, угол между прямыми BA и BC1 составляет \(30^\circ\).