Задача к ЕГЭ на тему «Угол между прямой и плоскостью» №3

ABC  – правильный треугольник со стороной 3  , O  – точка, лежащая вне плоскости треугольника, причем                      √ -- OA   = OB  = OC   = 2  3  . Найдите угол, который образуют прямые OA, OB,  OC  с плоскостью треугольника. Ответ дайте в градусах.

Проведем перпендикуляр OH  на плоскость треугольника.
 
PIC
 
Рассмотрим △OAH,    △OBH,   △OCH  . Они являются прямоугольными и равны по катету и гипотенузе. Следовательно, AH   = BH   = CH  . Значит, H  – точка, находящаяся на одинаковом расстоянии от вершин треугольника ABC  . Следовательно, H  – центр описанной около него окружности. Так как △ABC  – правильный, то H  – точка пересечения медиан (они же высоты и биссектрисы).
Так как угол между прямой и плоскостью – это угол между прямой и ее проекцией на эту плоскость, а AH  – проекция AO  на плоскость треугольника, то угол между AO  и плоскостью треугольника равен ∠OAH  .
Пусть AA     1   – медиана в △ABC  , следовательно,

        ∘ ------------   3√3-- AA1  =    AB2  − BA21 =  ----.                           2
Так как медианы точкой пересечения делятся в отношении 2 : 1  , считая от вершины, то
                √ -- AH   = 2-AA1  =   3.        3
Тогда из прямоугольного △OAH  :
            AH--   1-                    ∘ cosOAH   =  AO  =  2   ⇒    ∠OAH    =  60 .

 

Заметим, что из равенства треугольников OAH,  OBH,   OCH  следует, что ∠OAH    = ∠OBH    =  ∠OCH    = 60∘ .

Оцените статью
Я решу все!