Задача: проекция отрезка на плоскость равна 12 см, длина отрезка 24 см. Найти угол между отрезком и плоскостью.
Идея: угол между отрезком AB и плоскостью равен углу между AB и его проекцией на плоскость. Пусть A — точка на плоскости, B — конец отрезка, C — проекция точки B на плоскость (то есть C лежит на плоскости и AC — проекция AB). Тогда ABC образует прямоугольный треугольник в точке C (BC ⟂ плоскости), где:
- AB — гипотенуза и равна 24 см;
- AC — прилежащий катет и равен 12 см (данная проекция);
- угол между AB и плоскостью равен углу α = ∠BAC.
Решение шаг за шагом:
В прямоугольном треугольнике ABC имеем:
- AB = 24 см (гипотенуза),
- AC = 12 см (один катет, прилежащий к углу α). Угол α находится между AB и AC.
Вычислим косинус угла α: cos α = прилежащий катет / гипотенуза = AC / AB = 12 / 24 = 1/2.
Найдём угол, для которого косинус равен 1/2. Это α = 60°. (Можно проверить через синус: BC = sqrt(AB^2 − AC^2) = sqrt(576 − 144) = sqrt(432) = 12√3; sin α = BC/AB = (12√3)/24 = √3/2, что соответствует α = 60°.)
Ответ: угол между отрезком и плоскостью равен 60°.
Дополнительный рисунок (условное схематическое изображение): B | | A--C где
- AB — наклонный отрезок длиной 24 см,
- AC — проекция на плоскость длиной 12 см,
- BC — перпендикуляр к плоскости (его длина равна 12√3 см).