Вычислить угол между прямой и плоскостью: $$ а) \; \frac{x-1}{2}=\frac{y}{2}=\frac{z-7}{-1} \;\;и\;\; 4x+y+z+13=0 \\ б) \begin{cases} x = 2-3t\\y=1-t\\z=-4t\end{cases} \;\;и \;\;x+2y-z+1=0 \\ в) \begin{cases} 3x-2y+z+1=0\\4x-3y+4z=0\end{cases} \;\;и \;\;2x-y-2z+5=0 $$

а) В данном случае a = (2; 2; -1), n = (4; 1; 1). По формуле (1) вычисляем синус искомого угла:

$$ sin\phi=\frac{|2\cdot 4+2\cdot 1-1\cdot 1|}{\sqrt{4+4+1}\sqrt{16+1+1}}=\frac{9}{3\sqrt{18}}=\frac{1}{\sqrt2} $$

Угол между прямой и плоскостью равен 45°.


б) Так как а = (-3; -1; -4) и n = (1; 2; -1), то

$$ sin\phi=\frac{|-3-2+4|}{\sqrt{9+1+16}\sqrt{1+4+1}}=\\=\frac{1}{\sqrt{26}\sqrt6}=\frac{1}{2\sqrt{39}}\approx0,08 $$

По таблице синусов находим, что φ ≈ 5°.


в) За направляющий вектор прямой возьмем векторное произведение нормальных векторов n1 = (3; -2; 1) и n2 = (4; -3; 4) плоскостей, задающих прямую. Найдем его координаты:

$$ a=[n_1; n_2]=\begin{vmatrix} i & j & k \\ 3 & -2 & 1 \\ 4 & -3 & 4 \end{vmatrix}=-5i-8j-k $$

Координаты нормального вектора данной плоскости находим из ее уравнения n = (2; -1; -2). По формуле (1) вычисляем синус искомого угла:

$$ sin\phi=\frac{|-10+8+2|}{\sqrt{25+64+1}\sqrt{4+1+4}} $$

Угол между прямой и плоскостью равен нулю.





Похожие примеры: