Для вычисления угла между двумя прямыми, необходимо сначала определить направления этих прямых. Направление прямой можно найти, вычитая координаты её начальной точки из координат конечной точки.
Определим направление прямой ав: \[ \text{вектор} \, \vec{ab} = \vec{b} - \vec{a} = (8 - 6, -2 - (-4), 4 - 8) = (2, 2, -4) \]
Определим направление прямой сд: \[ \text{вектор} \, \vec{cd} = \vec{d} - \vec{c} = (14 - 12, -6 - (-6), 2 - 4) = (2, 0, -2) \]
Теперь у нас есть два вектора: \( \vec{ab} = (2, 2, -4) \) и \( \vec{cd} = (2, 0, -2) \).
Вычислим угол между векторами с помощью формулы скалярного произведения: \[ \cos(\theta) = \frac{\vec{u} \cdot \vec{v}}{\|\vec{u}\| \|\vec{v}\|} \] где \( \vec{u} = \vec{ab} \) и \( \vec{v} = \vec{cd} \).
Найдем скалярное произведение \(\vec{ab} \cdot \vec{cd}\): \[ \vec{ab} \cdot \vec{cd} = (2)(2) + (2)(0) + (-4)(-2) = 4 + 0 + 8 = 12 \]
Вычислим длины векторов: \[ \|\vec{ab}\| = \sqrt{2^2 + 2^2 + (-4)^2} = \sqrt{4 + 4 + 16} = \sqrt{24} = 2\sqrt{6} \] \[ \|\vec{cd}\| = \sqrt{2^2 + 0^2 + (-2)^2} = \sqrt{4 + 0 + 4} = \sqrt{8} = 2\sqrt{2} \]
Подставим все значения в формулу для косинуса угла: \[ \cos(\theta) = \frac{12}{(2\sqrt{6})(2\sqrt{2})} = \frac{12}{4\sqrt{12}} = \frac{3}{\sqrt{12}} = \frac{3}{2\sqrt{3}} = \frac{\sqrt{3}}{2} \]
Теперь найдём угол \(\theta\): \[ \theta = \cos^{-1}\left(\frac{\sqrt{3}}{2}\right) \]
Угол, соответствующий этому значению косинуса, равен \(30^\circ\) или \( \frac{\pi}{6} \) радиан.
Таким образом, угол между прямыми ав и сд равен \(30^\circ\).
