Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Практические занятия по математике.doc
Скачиваний:
22
Добавлен:
01.03.2025
Размер:
6 Мб
Скачать
☆

§2. Перпендикулярность в пространстве.

ДВУГРАННЫЕ И МНОГОГРАННЫЕ УГЛЫ

  1. Перпендикулярность прямой и плоскости

  1. Дан параллелепипед ABCDA^^^D^, причем М лежит на ребре АВ. Постройте сечение параллелепипеда плоскостью, проходя­щей через точку М и перпендикулярной прямой АВ.

  2. Пусть ABCD—параллелограмм, О—точка пересечения его диагоналей; SA = SC, SB=SD, где S—точка вне плоскости парал­лелограмма. Докажите, что SOLiui. ABCD.

  1. Расстояние от точки до плоскости

  1. Диагональ куба равна т. Найдите расстояние от вершины куба до плоскости противолежащей грани.

  2. Сторона правильного треугольника равна а, точка М расположена вне плоскости треугольника и отстоит от всех его вершин на расстоянии /. Найдите расстояние от М до плоскости треугольника.

  3. Катеты прямоугольного треугольника равны а и Ь. Точка М находится на расстоянии h от плоскости треугольника и на одинаковом расстоянии от всех его вершин. Найдите это рас­стояние.

  1. Общий перпендикуляр скрещивающихся прямых

Отрезок, имеющий концы на двух скрещивающихся прямых и перпенди­кулярный им, называется общим перпендикуляром скрещивающихся прямых.

Длина общего перпендикуляра скрещивающихся прямых является расстоянием между этими прямыми.

  1. Дан прямоугольный параллелепипед ABCDA^B^^D^. Ука­жите общий перпендикуляр прямых: 1) АВ и DDt; 2) ВС и AAt; 3) AlDl и DC.

  2. В кубе ABCDAiB1CiD1 найдите расстояние между прямыми ВВг и АС, если ребро куба равно а.

  1. Теорема о трех перпендикулярах

  1. Из вершины прямого угла прямоугольного треугольника с катетами 15 и 20 см проведен перпендикуляр длиной 16 см к плоскости треугольника. Найдите расстояние от концов перпенди­куляра до гипотенузы.

  2. Стороны треугольника равны 51, 30 и 27 см. Из вершины меньшего угла треугольника проведен к его плоскости перпенди­куляр длиной 10 см. Найдите расстояние от концов перпендикуляра до противолежащей стороны треугольника.

  3. Диагонали ромба равны 60 и 80 см. В точке пересечения диагоналей к плоскости ромба проведен перпендикуляр длиной 45 см. Найдите расстояние от этой точки до стороны ромба.

  4. Точка М находится на расстоянии 11 см от каждой стороны равнобедренной трапеции с основаниями 16 и 30 см. Вычислите расстояние от точки М до плоскости трапеции.

  5. Точка М равноудалена от всех вершин правильного треугольника со стороной а и находится на расстоянии А от плоскости треугольника. Найдите расстояние от точки М до стороны треугольника.

  1. Угол между наклонной и плоскостью

  1. В прямоугольном параллелепипеде ABCDA1B1ClD1 найдите углы наклона диагонали ACt к плоскостям граней, имеющих общую вершину А, если АВ=ВС=а, AAt = 2a.

  2. Из точки, отстоящей от плоскости на расстоянии а, проведены две наклонные под углом 45° к плоскости, а их проекции составляют между собой угол 120°. Вычислите расстояние между концами наклонных.

  3. В равнобедренном прямоугольном треугольнике один из катетов образует с плоскостью, в которой лежит другой катет, угол 45°. Докажите, что гипотенуза образует с этой плоскостью угол 30°.

  4. Наклонная АВ образует с плоскостью а угол 45°, а прямая АС, лежащая в плоскости а, составляет угол 45° с проекцией

наклонной АВ. Докажите, что В%С=60°.

  1. Докажите, что если в правильной треугольной пирамиде высота равна стороне основания, то боковые ребра составляют с плоскостью основания угол 60°.

  1. Двугранные углы

  1. На грани двугранного угла в 60° дана точка, удаленная от ребра на расстояние т. Найдите расстояние от этой точки до другой грани.

  2. Внутри двугранного угла 120° дана точка М, удаленная от каждой из граней на расстояние т. Найдите расстояние от этой точки до ребра двугранного угла.

  3. Два равнобедренных треугольника имеют общее основание, а плоскости их отклонены на 60°. Общее основание равно 12 см, боковая сторона одного треугольника равна 10 см, а боковые стороны другого взаимно перпендикулярны. Найдите расстояние между вершинами треугольников.

  4. Отрезок, длина которого равна а, упирается своими концами в грани прямого двугранного угла, образуя с каждым из них угол а. Вычислите проекцию этого отрезка на ребро двугранного угла.

  1. Перпендикулярные плоскости

  1. Концы отрезка АВ лежат на двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Длины перпендикуляров, опущенных из точек А и В на линию пересечения плоскостей, соответственно равны а и 6, а расстояние между их основаниями равно с. Вычислите длину отрезка АВ и длины его проекций на данные плоскости.

  2. В правильной шестиугольной пирамиде сторона основания равна 4 см; боковое ребро 8 см. Через середины двух смежных сторон основания проведена плоскость, перпендикулярная основа­нию. Вычислите площадь сечения.

  1. Площадь проекции плоской фигуры

  1. Площадь плоского многоугольника равна 150 см2. Найдите площадь проекции этого многоугольника на плоскость, состав­ляющую с плоскостью многоугольника угол 60°.

  2. Дан треугольник АВС со сторонами я =13 см, 6=14 см, с= 15 см. Через сторону ВС проведена плоскость а под углом 30° к плоскости А АВС. Найдите площадь проекции этого треугольника на плоскость а.

  3. Найдите площадь плоского многоугольника, если площадь его проекции равна 20 м2 и двугранный угол между плоскостью многоугольника и плоскостью его проекции равен 45°.

  4. Найдите площадь проекции круга на плоскость, образующую с плоскостью круга угол 30°. Радиус круга равен 2 м.

  1. Трехгранные углы

  1. 1) Докажите, что если в трехгранном угле два плоских угла—прямые, то и противоположные им двугранные углы— прямые.

  1. Докажите, что если в трехгранном угле два двух­гранных угла—прямые, то противоположные им плоские углы— прямые.

  1. Каждый плоский угол трехгранного угла равен 60°. На одном из его ребер от вершины отложен отрезок, дли­на которого равна а, и из конца отрезка опущен перпен­дикуляр на противолежащую грань. Найдите длину этого перпен­дикуляра.

  2. Каждый из плоских углов трехгранного угла ра­вен а. Вычислите угол между ребром и противолежащей гранью.