Учебник «Геометрия. 10–11 классы», с. 57, §3 Двугранный угол. Перпендикулярность плоскостей
№170. Из вершины B треугольника ABC, сторона AC которого лежит в плоскости α, проведён к этой плоскости перпендикуляр BB1. Найдите расстояние от точки B до прямой AC и до плоскости α, если AB=2 см, ∠BAC=150∘ и двугранный угол BACB1 равен 45∘.
✎ Запись в тетрадь
Дано:AC⊂α, BB1⊥α; AB=2 см, ∠BAC=150∘; двугранный угол BACB1 равен 45∘
Найти:расстояния от B до AC и до α
BH⊥AC,
H∈AC — расстояние от
B до
AC.
∠BAC тупой ⇒
H лежит на
CA за
A.
1 BH=ABsin(180∘−150∘)=2sin30∘=12 AC⊥BH,
AC⊥BB1 ⇒
AC⊥(BHB1) ⇒
AC⊥HB1.
3 ⇒
∠BHB1=45∘ — линейный угол двугранного угла
BACB1.
3Пояснение
Идея. Расстояние до прямой — перпендикуляр BH к AC, до плоскости — BB1. Связывает их линейный угол двугранного угла: он образован HB и проекцией HB1.
- 1Угол BAC тупой, поэтому основание высоты BH треугольника ABC лежит вне стороны AC — на продолжении за вершину A. В прямоугольном треугольнике ABH угол при A смежный с 150∘.
- 2Катет BH лежит против угла 30∘ при гипотенузе AB=2.
- 3Ребро AC перпендикулярно BH и BB1, то есть двум пересекающимся прямым плоскости BHB1, и потому перпендикулярно HB1. Лучи HB и HB1 перпендикулярны ребру и лежат в гранях — линейный угол.
- 4В прямоугольном треугольнике BB1H катет BB1 лежит против угла 45∘ при гипотенузе BH=1.