Для вычисления косинуса угла между прямыми \(A_1D\) и \(A_1C\) в прямоугольном параллелепипеде, вам нужно будет определить координаты точек и направления векторов.
Определите координаты вершин:
- Пусть \(A_1\) будет в точке \((0, 0, 0)\).
- Параллелепипед имеет размеры:
- \(AB = 3\)
- \(BC = 1\)
- \(BZ = 2\)
Поэтому координаты останется следующими:
- \(A_1(0, 0, 0)\)
- \(B_1(3, 0, 0)\)
- \(C_1(3, 1, 0)\)
- \(D_1(0, 1, 0)\)
- \(A(0, 0, 2)\)
- \(B(3, 0, 2)\)
- \(C(3, 1, 2)\)
- \(D(0, 1, 2)\)
Определение векторов:
- Вектор \(A_1D\) можно записать как: \[ \vec{A_1D} = D_1 - A_1 = (0, 1, 0) - (0, 0, 0) = (0, 1, 0) \]
- Вектор \(A_1C\) можно записать как: \[ \vec{A_1C} = C_1 - A_1 = (3, 1, 0) - (0, 0, 0) = (3, 1, 0) \]
Теперь используем формулу для нахождения косинуса угла между двумя векторами: \[ \cos(\theta) = \frac{\vec{A_1D} \cdot \vec{A_1C}}{|\vec{A_1D}| |\vec{A_1C}|} \]
Сначала найдем скалярное произведение: \[ \vec{A_1D} \cdot \vec{A_1C} = (0) \cdot (3) + (1) \cdot (1) + (0) \cdot (0) = 1 \]
Теперь найдем длины векторов: \[ |\vec{A_1D}| = \sqrt{0^2 + 1^2 + 0^2} = 1 \] \[ |\vec{A_1C}| = \sqrt{3^2 + 1^2 + 0^2} = \sqrt{9 + 1} = \sqrt{10} \]
Подставляя значения в формулу для косинуса: \[ \cos(\theta) = \frac{1}{1 \cdot \sqrt{10}} = \frac{1}{\sqrt{10}} \]
Таким образом, косинус угла между прямыми \(A_1D\) и \(A_1C\) равен \(\frac{1}{\sqrt{10}}\).
