Квадрат ABCD и прямоугольный треугольник SBC (угол B =90 градусов) не лежат в одной плоскости. Найди градусную меру угла между плоскостями треугольника и квадрата, если sd=2ab=2sb=10
Пусть квадрат ABCD лежит в плоскости z=0, A0,0,00,0,00,0,0, B5,0,05,0,05,0,0, C5,5,05,5,05,5,0, D0,5,00,5,00,5,0таккак2AB=10⇒AB=5так как 2AB = 10 ⇒ AB = 5таккак2AB=10⇒AB=5. Условие 2SB = 10 даёт SB = 5. Пусть S = x,y,zx,y,zx,y,z. Так как ∠B в треуг. SBC = 90° и BC = 0,5,00,5,00,5,0, то SB ⟂ BC ⇒ S−BS−BS−B·BC = 0 ⇒ y = 0. Значит S = x,0,zx,0,zx,0,z.
Пусть квадрат ABCD лежит в плоскости z=0, A0,0,00,0,00,0,0, B5,0,05,0,05,0,0, C5,5,05,5,05,5,0, D0,5,00,5,00,5,0 таккак2AB=10⇒AB=5так как 2AB = 10 ⇒ AB = 5таккак2AB=10⇒AB=5. Условие 2SB = 10 даёт SB = 5. Пусть S = x,y,zx,y,zx,y,z. Так как ∠B в треуг. SBC = 90° и BC = 0,5,00,5,00,5,0, то SB ⟂ BC ⇒ S−BS−BS−B·BC = 0 ⇒ y = 0. Значит S = x,0,zx,0,zx,0,z.
Длины:
|S−D|^2 = x^2 + 0−50−50−5^2 + z^2 = 100 ⇒ x^2 + z^2 = 75,
|S−B|^2 = x−5x−5x−5^2 + z^2 = 25.
Вычитая второе из первого: x^2 − x−5x−5x−5^2 = 50 ⇒ 10x −25 = 50 ⇒ x = 7.5.
Тогда z^2 = 25 − 2.52.52.5^2 = 25 − 6.25 = 18.75 = 75/4, z = ±5√35√35√3/2.
Вектор SB = S−B = 2.5,0,z2.5,0,z2.5,0,z, вектор BA = A−B = −5,0,0−5,0,0−5,0,0. Их скалярное произведение = 2.5·−5−5−5 = −12.5.
|SB| = 5, |BA| = 5 ⇒ cos φ = −12.5/252525 = −1/2 ⇒ φ = 120°.
Угол между плоскостями берут острым, он равен 180°−120° = 60°.
Ответ: 60°.