В треугольнике АВС: угол С = 90град, АС = 15, угол А = 20град. Точка М удалена на расстояние 25 от каждой вершины треугольника. Найти угол между МС и плоскостью АВС. Ответ: 28град 42 мин.

20 Янв 2020 в 19:46
106 +1
0
Ответы
1

Для начала найдем длины сторон треугольника АВС, используя теорему синусов:
BC = AC sinAAA / sinCCC = 15 sin202020 / sin909090 = 15 sin202020 AB = AC sinBBB / sinCCC = 15 sin707070 / sin909090 = 15 cos202020

Теперь найдем координаты точки М. Пусть координаты точки А = 0,00, 00,0, точки В = 15<em>cos(20),15</em>sin(20)15 <em> cos(20), 15 </em> sin(20)15<em>cos(20),15</em>sin(20) и точки С = 15,015, 015,0.
Точка M находится на равном расстоянии от трех вершин треугольника, поэтому ее координаты будут средними координат вершин треугольника:
М = (0+15<em>cos(20)+15)/3,(0+15</em>sin(20)+0)/3(0 + 15 <em> cos(20) + 15) / 3, (0 + 15 </em> sin(20) + 0) / 3(0+15<em>cos(20)+15)/3,(0+15</em>sin(20)+0)/3 = 15<em>(2</em>cos(20)+1)/3,5∗sin(20)/315 <em> (2 </em> cos(20) + 1) / 3, 5 * sin(20) / 315<em>(2</em>cos(20)+1)/3,5sin(20)/3

Теперь найдем векторы МС и МН, где Н - проекция точки М на плоскость треугольника АВС. Вектор МС = 15−15<em>(2</em>cos(20)+1)/3,0,0−5<em>sin(20)/315 - 15 <em> (2 </em> cos(20) + 1) / 3, 0, 0 - 5 <em> sin(20) / 31515<em>(2</em>cos(20)+1)/3,0,05<em>sin(20)/3 = 15</em>(1−2<em>cos(20))/3,0,−5</em>sin(20)/315 </em> (1 - 2 <em> cos(20)) / 3, 0, -5 </em> sin(20) / 315</em>(12<em>cos(20))/3,0,5</em>sin(20)/3.

Так как вектор НС лежит в плоскости треугольника, то его координата по z равна 0. Тогда координаты точки Н будут: H = 15<em>(2</em>cos(20)+1)/3,5∗sin(20)/3,015 <em> (2 </em> cos(20) + 1) / 3, 5 * sin(20) / 3, 015<em>(2</em>cos(20)+1)/3,5sin(20)/3,0.

Вектор МН = 15<em>(2</em>cos(20)+1)/3−15<em>(2</em>cos(20)+1)/3,5<em>sin(20)/3−5</em>sin(20)/3,0−015 <em> (2 </em> cos(20) + 1) / 3 - 15 <em> (2 </em> cos(20) + 1) / 3, 5 <em> sin(20) / 3 - 5 </em> sin(20) / 3, 0 - 015<em>(2</em>cos(20)+1)/315<em>(2</em>cos(20)+1)/3,5<em>sin(20)/35</em>sin(20)/3,00 = 0,0,00, 0, 00,0,0. Значит, векторы МС и МН коллинеарны, и угол между МС и плоскостью АВС равен углу, который вектор МС образует со стороной треугольника.

Найдем косинус угла между МС и стороной AB уголBугол BуголB:
cos∠B∠BB = МС<em>ABМС <em> ABМС<em>AB / ∣МС∣</em>∣AB∣|МС| </em> |AB|МС</em>AB = 15<em>(1−2</em>cos(20))/3<em>15</em>cos(20)+0<em>15</em>sin(20)/315 <em> (1 - 2 </em> cos(20)) / 3 <em> 15 </em> cos(20) + 0 <em> 15 </em> sin(20) / 315<em>(12</em>cos(20))/3<em>15</em>cos(20)+0<em>15</em>sin(20)/3 / (15<em>(1−2</em>cos(20))/3)2+(0)2+(−5<em>sin(20)/3)2(15 <em> (1 - 2 </em> cos(20)) / 3)^2 + (0)^2 + (-5 <em> sin(20) / 3)^2(15<em>(12</em>cos(20))/3)2+(0)2+(5<em>sin(20)/3)2^0.5 15<em>cos(20)15 <em> cos(20)15<em>cos(20)^0.5 = 15</em>(1−2<em>cos(20))/3</em>15<em>cos(20)15 </em> (1 - 2 <em> cos(20)) / 3 </em> 15 <em> cos(20)15</em>(12<em>cos(20))/3</em>15<em>cos(20) / 15</em>(1−2∗cos(20))/315 </em> (1 - 2 * cos(20)) / 315</em>(12cos(20))/3^2 = cos202020.

Таким образом, угол между МС и плоскостью АВС равен arccoscos(20)cos(20)cos(20) = 28 градусов 42 минуты.

18 Апр 2024 в 19:30
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Прямой эфир