Класс задачи: 3D геометрия, направление луча к осям координат.
Обозначим:
- α — угол луча с осью x, так что cos α = l
- β — угол с осью y, так что cos β = m
- γ — угол с осью z, так что cos γ = n
Известно: α = β = 60°, значит l = cos 60° = 1/2, m = cos 60° = 1/2.
Свойства направляющих косинусов: l^2 + m^2 + n^2 = 1. Тогда n^2 = 1 − l^2 − m^2 = 1 − (1/4) − (1/4) = 1/2.
Следовательно |n| = √(1/2) = √2/2. Угол γ определяется через косинус угла: cos γ = |n| = √2/2, поэтому γ = arccos(√2/2) = 45°.
Ответ: угол между лучом и третьей осью равен 45°. Примечание: если учитывать направленный угол, можно было бы получить 45° или 135°, но обычно берут меньший угол между линией и осью, т.е. 45°.