Задание 3 ЕГЭ, математика (профиль): Призма

ЕГЭ Математика (профиль)Задание 35.3.1 Призма, её основания, боковые рёбра, высота, боковая поверхность

В правильной треугольной призме ABCA1B1C1 известно, что AB= корень из 3 AA_1. Найдите угол между прямыми AB1 и CC1. Ответ дайте в градусах.

В подтеме 51 задач
Разбор
Главная идея: Угол между скрещивающимися прямыми сводится к углу между параллельными им пересекающимися прямыми; использование прямоугольного треугольника и тригонометрических соотношений.

Угол между двумя скрещивающимися прямыми находится как угол между параллельными им прямыми, которые пересекаются.

Прямая CC1CC_1 параллельна BB1BB_1 (боковые рёбра призмы параллельны). Поэтому угол между AB1AB_1 и CC1CC_1 равен углу между AB1AB_1 и BB1BB_1, то есть углу ∠AB1B\angle AB_1B в треугольнике ABB1ABB_1.

В правильной призме боковые рёбра перпендикулярны основанию, значит BB1⊥BB_1 \perp плоскости ABCABC. Следовательно, ∠ABB1=90°\angle ABB_1 = 90°.

В прямоугольном треугольнике ABB1ABB_1:

  • катет AB=3⋅AA1AB = \sqrt{3} \cdot AA_1
  • катет BB1=AA1BB_1 = AA_1 (боковые рёбра призмы равны)

Найдём тангенс угла ∠AB1B\angle AB_1B: tan⁡(∠AB1B)=ABBB1=3⋅AA1AA1=3\tan(\angle AB_1B) = \frac{AB}{BB_1} = \frac{\sqrt{3} \cdot AA_1}{AA_1} = \sqrt{3}

Угол, тангенс которого равен 3\sqrt{3}, — это 60°60°.

Типичные ошибки

  • Путаница между углом ∠AB1B\angle AB_1B и углом ∠BB1A\angle BB_1A — важно правильно определить, какой угол в треугольнике ищется
  • Забывают, что боковые рёбра призмы параллельны и равны, и прямая CC1CC_1 параллельна BB1BB_1
  • Неправильное применение тригонометрии: используют синус вместо тангенса или путают катеты
Непонятно?

Похожие задачи