Учебник «Геометрия. 10–11 классы», с. 62, Доп. задачи к гл. II
№213. Правильные треугольники ABC и DBC расположены так, что вершина D проектируется в центр треугольника ABC. Вычислите угол между плоскостями этих треугольников.
✎ Запись в тетрадь
Дано:
ABC, DBC — правильные; BC — общая; D проектируется в центр O треугольника ABC
Идея. Угол между плоскостями измеряем линейным углом при общей стороне BC: медианы-высоты AM и DM обоих правильных треугольников перпендикулярны ей. Косинус находим из прямоугольного треугольника DOM.
1Общая сторона BC — ребро двугранного угла. Центр правильного треугольника лежит на его высоте AM.
2В правильном треугольнике высота AM — ещё и медиана, значит, M — середина BC и AM⊥BC. Для треугольника DBC так же DM⊥BC. Лучи MA и MD лежат в плоскостях и перпендикулярны ребру — угол AMD линейный.
3DM — высота правильного треугольника со стороной a. Центр делит медиану в отношении 2:1 от вершины, поэтому OM — треть AM.
4DO⊥(ABC), значит, DO⊥OM: треугольник DOM прямоугольный, OM — катет, прилежащий к углу φ, DM — гипотенуза.