Учебник «Геометрия. 10–11 классы», с. 61, Доп. задачи к гл. II
№201. Найдите угол между скрещивающимися прямыми AB и PQ, если точки P и Q равноудалены от концов отрезка AB.
✎ Запись в тетрадь
Дано:AB, PQ скрещиваются; PA=PB, QA=QB
Найти:∠(AB,PQ)
M — середина
AB.
PA=PB ⇒
PM⊥AB (медиана равнобедренного
△PAB).
1 P,M,Q не лежат на одной прямой (иначе
PQ пересекала бы
AB).
2 AB⊥PM,
AB⊥QM ⇒
AB⊥(PMQ) (п. 17).
3 Ответ: 90∘.
Пояснение
Идея. Если точка равноудалена от концов отрезка, то прямая от неё к середине отрезка перпендикулярна ему. Две такие прямые задают плоскость, перпендикулярную AB и содержащую PQ.
- 1В равнобедренном треугольнике PAB медиана PM является высотой. То же для треугольника QAB.
- 2Прямые AB и PQ скрещиваются, поэтому не пересекаются. Значит, PQ не проходит через M∈AB, и точки P, M, Q задают плоскость.
- 3Прямая AB перпендикулярна двум пересекающимся прямым PM и QM этой плоскости, поэтому перпендикулярна всей плоскости (п. 17).
- 4Прямая PQ лежит в плоскости PMQ, а AB перпендикулярна всем прямым этой плоскости. Угол между скрещивающимися прямыми — угол 90∘.