Угол между плоскостями в задании 14 ЕГЭ (профиль): теория и разбор примеров

Задачи (57)

Ответы кратко — все задачи подтемы
№УсловиеОтвет
509502В кубе ABCDA1B1C1D1 все рёбра равны 4. На его ребре BB1 отмечена точка K так, что KB = 3. …б) arctg √(17)/3.
510019Все рёбра правильной треугольной призмы ABCA1B1C1 имеют длину 6. Точки M и N — середины рё…б) arcsin √(3/8).
510051В основании прямой призмы ABCDA1B1C1D1 лежит квадрат ABCD со стороной 2, а высота призмы р…б) arctg √(2).
485978В правильной треугольной пирамиде SABC с основанием ABC точка M — середина ребра SA, точка…arctg √(23)/5.
513259Диаметр окружности основания цилиндра равен 20, образующая цилиндра равна 28. Плоскость пе…arctg 14.
507705В правильной четырёхугольной пирамиде SABCD с основанием ABCD точка M — середина ребра SA,…arctg √(2)/8.
509586На ребре AA1 прямоугольного параллелепипеда ABCDA1B1C1D1 взята точка E так, что A1E : EA =…а) 3 : 11; б) arctg √(10)/3.
513428Дана правильная треугольная призма АВСА1В1С1, все рёбра которой равны 4. Через точки A, С1…б) arctg 2.
516332Дана правильная треугольная призма ABCA1B1C1, у которой сторона основания равна 4, а боков…б) arctg 3/2.
516780В параллелепипеде ABCDA1B1C1D1 точка F середина ребра AB, а точка E делит ребро DD1 в отно…б) arctg √(2).
485981Основание прямой четырехугольной призмы ABCDA1B1C1D1 — прямоугольник ABCD, в котором AB = …45 ^(\circ).
516799Сечением прямоугольного параллелепипеда ABCDA1B1C1D1 плоскостью α содержащей прямую BD1 и …arctg 5/3. arccos 3/√(34).
518912В правильной треугольной пирамиде SABC с основанием ABC боковое ребро равно 7, а сторона о…arccos 4√(3)/√(85).
526725Дан куб ABCDA1B1C1D1. Точка K — середина ребра C1D1.а) Докажите, что расстояние от вершины…б) arccos 2/3.
500132В правильной четырёхугольной призме ABCDA1B1C1D1 стороны основания равны 2, а боковые рёбр…б) arctg √(5)/2.
500816Сторона основания правильной треугольной призмы ABCA1B1C1 равна 2, а диагональ боковой гра…30 °.
484565В правильной четырехугольной пирамиде SABCD все ребра равны 1.а) Докажите, что прямые SB и…√(2/3).
514090Высота цилиндра равна 3. Равнобедренный треугольник ABC с боковой стороной 10 и ∠A = 120° …arcsin 3/5.
514091В правильной треугольной пирамиде MABC с вершиной M сторона основания AB равна 6. На ребре…2 arcsin √(682)/44.
541379В правильной четырёхугольной пирамиде SABCD сторона основания AB равна 4, а боковое ребро …2 arcsin 2/3√(5).
550262В треугольной пирамиде SABC точка Е — середина ребра SA, точка F — середина ребра SB, О — …б) 15/17.
551188Дана правильная четырехугольная пирамида SABCD. Плоскость α параллельна прямой АС, проходи…б) 2√(39)/13.
555716Точка O — центр грани ABCD куба ABCDA1B1C1D1. На рёбрах AD и C1D1 отмечены соответственно …б) arctg(2 − корень из 2).
556601Плоскость α проходит через середину ребра AD прямоугольного параллелепипеда ABCDA1B1C1D1 п…60 °.
556615Дана правильная треугольная призма АВСА1В1С1, все рёбра которой равны 6. Через точки A, С1…arccos корень из д робь: числитель: 3, знаменатель: 5 конец
560430В правильной треугольной призме ABCA1B1С1 стороны основания равны 5, боковые ребра равны 1…б) arctg 3.
561176В правильной треугольной призме ABCA1B1C1 сторона основания равна 6, а боковое ребро равно…б) arctg 3√(39)/13.
561741В кубе ABCDA1B1C1D1 со стороной 8 на ребре AA1 взята точка K такая, что A1K = 1. Через точ…б) arctg √(113).
563633Дана правильная треугольная пирамида SABC, AB = 24, высота SH, проведённая к основанию, ра…б) arccos 10√(1047)/349.
620476В правильной треугольной пирамиде MABC с основанием ABC стороны основания равны 6, а боков…б) arcsin 2√(13)/√(55).
621226В правильной четырехугольной призме ABCDA1B1C1D1 стороны основания равны 4, боковые ребра …б) arctg √(5)/4.
627044Основанием прямой призмы ABCDА1B1C1D1 является ромб с тупым углом B, равным 120°. Все ребр…б) arccos √(10)/4.
627638В правильной четырёхугольной пирамиде SABCD точка K является серединой ребра SD, а точка L…б) arctg 4√(5)/5.
634462Трапеция KLMN является основанием пирамиды PKLMN, \angle KLM + \angle LMN=270 ^(\circ), Q …б) 48 (√(2) + 2).
639769В правильной треугольной пирамиде SABC все ребра равны. Точки M и N — середины ребер SA и …б) \angle PBT = arctg { 2√(2)/5.
641933В правильной треугольной пирамиде SABC сторона основания AB равна 6, а боковое ребро SA ра…б) arccos 31√(10)/140.
642728Дана прямая призма, в основании которой лежит равнобедренная трапеция с основаниями AD = 5…√(14)/2.
648420В правильной четырехугольной призме ABCDA1B1C1D1 точки M, N, K делят ребра AA1, BB1, DD1 в…б) 45°
654699В правильной треугольной призме ABCA1B1C1 ребра основания равны 4, а боковые рёбра равны 5…б) arcsin √(15)/5.
658807В правильной треугольной призме ABCA1B1C1 сторона основания равна 4, a боковое ребро равно…б) arccos 1/4.
661788В прямоугольном параллелепипеде ABCDA1B1C1D1 на ребрах AB, A1B1 и B1C1 отмечены точки K, L…б) 60°
661795В прямоугольном параллелепипеде ABCDA1B1C1D1 на ребрах AB, A1B1 и B1C1 отмечены точки K, L…б) 45°
668200Точки M и N — середины ребер AB и BC соответственно куба ABCDA1B1C1D1. Прямые CM и DN пере…б) arccos 3/2√(59).
670045Основанием пирамиды с вершиной S является равнобедренная трапеция ABCD, в которой AD = 2BC…б) arctg 4/3.
670856В правильной четырехугольной пирамиде SABCD с вершиной S на ребрах AB, BC и SC отмечены то…б) arctg 6√(10)/19.
671676В основании пирамиды SABCD с равными боковыми ребрами лежит прямоугольник ABCD. Через точк…б) arccos 1/5.
672850Основанием прямой призмы ABCDA1B1C1D1 является ромб ABCD с острым углом A, равным 60°, а б…а) 35/24, б) arccos 4√(3)/15.
673369У правильной шестиугольной пирамиды ABCDEFS с вершиной S боковые ребра вдвое длиннее сторо…б) arctg √(7)/2.
674434На ребре AA1 прямоугольного параллелепипеда ABCDA1B1C1D1 взята точка E так, что A1E : EA =…б) arctg √(43)/5.
679827В правильной четырехугольной призме ABCDA1A1B1C1D1 точки M, N и K делят ребра AA1, BB1, DD…б) arccos √(3)/3.
680458Через середину высоты правильной четырёхугольной пирамиды SABCD параллельно основанию пров…б) arctg √(30)/3.
681244Дана правильная четырехугольная пирамида SABCD с основанием ABCD. Плоскость α проходит чер…б) √(21)/7. б) √(21)/7.
681258Дана правильная призма ABCA1B1C1. Точка K лежит на ребре AB и делит его в отношении AK : K…б) arccos √(65)/65.
688738На ребре AA1 прямоугольного параллелепипеда ABCDA1B1C1D1 взята точка E так, что A1E : EA =…б) arctg 5√(11)/6.
697009В правильной шестиугольной призме ABCDEFA1B1C1D1E1F1 боковое ребро в два раза больше сторо…б) arccos √(6)/4.
701417В правильной шестиугольной пирамиде SABCDEF с вершиной S точка M — середина SD, точка K — …б) 18
701579В правильном тетраэдре ABCD все ребра равны 10. На ребрах AB и AD отмечены точки M и K соо…б) 13√(201)/201.

О чём эта подтема

Задание 14 ЕГЭ профильного уровня почти всегда состоит из двух пунктов: в пункте а) нужно что-то доказать (перпендикулярность, параллельность, отношение отрезков), а в пункте б) — вычислить угол или расстояние. Угол между плоскостями — одна из самых частых формулировок пункта б). Речь идёт о ситуации, когда даны две плоскости (например, плоскость сечения многогранника и плоскость одной из его граней), и нужно найти угол, под которым они пересекаются.

Главная особенность этой подтемы: почти всегда её удобнее решать координатным (векторным) методом, а не «синтетически» через построение линейного угла двугранного угла. Синтетический способ красивый, но требует удачного дополнительного построения, а на экзамене время ограничено. Координатный метод работает по единому алгоритму независимо от конкретной фигуры — куб, призма, пирамида. Ниже разобраны именно те факты и шаги, которые нужны для решения такой задачи, без лишней теории.

Что нужно знать

Определение угла между плоскостями. Если две плоскости пересекаются, угол между ними — это наименьший из углов, которые образуют плоскости при пересечении, то есть значение от 0∘0^\circ до 90∘90^\circ (угол всегда берётся острым или прямым, никогда тупым).

Формула через нормали. Если n1⃗\vec{n_1} и n2⃗\vec{n_2} — векторы, перпендикулярные соответственно первой и второй плоскости (нормали), то угол φ\varphi между плоскостями находится по формуле cos⁡φ=∣n1⃗⋅n2⃗∣∣n1⃗∣⋅∣n2⃗∣.\cos\varphi = \frac{|\vec{n_1}\cdot\vec{n_2}|}{|\vec{n_1}|\cdot|\vec{n_2}|}. Модуль в числителе обязателен: именно он гарантирует, что получится острый угол, а не тупой.

Как найти вектор нормали. Если плоскость задана тремя точками AA, BB, CC (или двумя точками и направлением, которому она параллельна), то нужно взять два неколлинеарных вектора, лежащих в этой плоскости, и найти их векторное произведение: n⃗=AB⃗×AC⃗.\vec n = \vec{AB}\times\vec{AC}. Если плоскость задана уравнением ax+by+cz+d=0ax+by+cz+d=0, нормаль — это вектор (a,b,c)(a,b,c).

Векторное произведение в координатах. Для векторов a⃗=(a1,a2,a3)\vec a=(a_1,a_2,a_3) и b⃗=(b1,b2,b3)\vec b=(b_1,b_2,b_3): a⃗×b⃗=(a2b3−a3b2, a3b1−a1b3, a1b2−a2b1).\vec a\times\vec b = (a_2b_3-a_3b_2,\ a_3b_1-a_1b_3,\ a_1b_2-a_2b_1).

Скалярное произведение и длина вектора. a⃗⋅b⃗=a1b1+a2b2+a3b3\vec a\cdot\vec b = a_1b_1+a_2b_2+a_3b_3, ∣a⃗∣=a12+a22+a32|\vec a| = \sqrt{a_1^2+a_2^2+a_3^2}.

Система координат для стандартных фигур. Для куба и прямоугольного параллелепипеда координаты вершин вводятся напрямую по ребрам (оси x,y,zx,y,z вдоль трёх рёбер, выходящих из одной вершины). Для правильной призмы с треугольным основанием одну вершину помещают в начало координат, одну сторону основания — на ось xx, а высоту треугольника — на ось yy; вертикальное ребро идёт по оси zz. Такая система остаётся декартовой (ортонормированной с точностью до масштаба по осям, если рёбра равны), и в ней формулы работают без искажений.

Условие параллельности прямой и плоскости. Прямая с направляющим вектором d⃗\vec d параллельна плоскости с нормалью n⃗\vec n, если d⃗⋅n⃗=0\vec d\cdot\vec n = 0 (вектор направления лежит «внутри» плоскости направлений, перпендикулярен нормали). Это условие часто используется, чтобы построить саму плоскость сечения по описанию из условия.

Как решать: метод и алгоритм

  1. Ввести систему координат. Выбрать вершину многогранника за начало координат, направить оси вдоль ребер так, чтобы координаты остальных вершин считались легко (без синусов и косинусов, если это возможно).

  2. Найти координаты всех нужных точек. В том числе точек деления рёбер, середин, точек пересечения сечения с ребрами — часто их нужно находить из условия (параллельность, заданное отношение отрезков).

  3. Определить, какие две плоскости участвуют в задаче. Обычно это плоскость сечения (описанная словами в условии) и плоскость одной из граней фигуры.

  4. Найти нормаль к каждой плоскости.

  • Если плоскость — это грань многогранника, часто её нормаль очевидна из системы координат (например, плоскость x=0x=0 имеет нормаль (1,0,0)(1,0,0)).
  • Если плоскость сечения задана несколькими точками, взять два вектора, лежащих в ней, и посчитать их векторное произведение.
  • Если плоскость сечения задана точками и условием параллельности прямой, использовать эту прямую как один из направляющих векторов плоскости.
  1. Подставить нормали в формулу косинуса угла между плоскостями, обязательно взять модуль скалярного произведения.

  2. Довести ответ до нужного вида. Если в ответе нужен арктангенс, а получен косинус, использовать соотношение sin⁡2φ+cos⁡2φ=1\sin^2\varphi+\cos^2\varphi=1 и tan⁡φ=sin⁡φcos⁡φ\tan\varphi=\dfrac{\sin\varphi}{\cos\varphi}.

  3. Проверить правдоподобность ответа: угол должен получиться от 0∘0^\circ до 90∘90^\circ, а числовое значение — не противоречить наглядной картинке (например, для куба углы редко бывают близки к 90∘90^\circ в «нетривиальных» сечениях).

Разбор примера

Пример 1. В кубе ABCDA1B1C1D1ABCDA_1B_1C_1D_1 все рёбра равны 44. На ребре BB1BB_1 отмечена точка KK так, что KB=3KB=3. Через точки KK и C1C_1 построена плоскость α\alpha, параллельная прямой BD1BD_1. Требуется найти угол между α\alpha и плоскостью грани BB1C1CBB_1C_1C (пункт а, доказательство отношения A1P:PB1=2:1A_1P:PB_1=2:1, разберём по пути).

Шаг 1. Координаты. Положим A=(0,0,0)A=(0,0,0), B=(4,0,0)B=(4,0,0), C=(4,4,0)C=(4,4,0), D=(0,4,0)D=(0,4,0), а верхние вершины сдвинуты на 44 по оси zz: A1=(0,0,4)A_1=(0,0,4), B1=(4,0,4)B_1=(4,0,4), C1=(4,4,4)C_1=(4,4,4), D1=(0,4,4)D_1=(0,4,4).

Шаг 2. Точка KK. Поскольку KB=3KB=3 и KK лежит на BB1BB_1 (вертикальный отрезок от BB вверх), K=(4,0,3)K=(4,0,3).

Шаг 3. Построение плоскости α\alpha. В плоскости лежит вектор KC1⃗=C1−K=(0,4,1)\vec{KC_1}=C_1-K=(0,4,1). Плоскость параллельна прямой BD1BD_1, значит направляющий вектор этой прямой BD1⃗=D1−B=(−4,4,4)\vec{BD_1}=D_1-B=(-4,4,4), или пропорциональный ему d⃗=(−1,1,1)\vec d=(-1,1,1), тоже «лежит в направлениях» плоскости α\alpha (перпендикулярен её нормали).

Шаг 4. Нормаль к α\alpha. n⃗1=KC1⃗×d⃗=(0,4,1)×(−1,1,1)=(4⋅1−1⋅1, 1⋅(−1)−0⋅1, 0⋅1−4⋅(−1))=(3,−1,4).\vec n_1 = \vec{KC_1}\times \vec d = (0,4,1)\times(-1,1,1) = (4\cdot1-1\cdot1,\ 1\cdot(-1)-0\cdot1,\ 0\cdot1-4\cdot(-1)) = (3,-1,4).

Шаг 5. Уравнение плоскости α\alpha. Через точку K=(4,0,3)K=(4,0,3): 3(x−4)−1(y−0)+4(z−3)=03(x-4)-1(y-0)+4(z-3)=0, то есть 3x−y+4z−24=03x-y+4z-24=0.

Проверка отношения из пункта а). Точка PP лежит на ребре A1B1A_1B_1, значит P=(x,0,4)P=(x,0,4). Подставляя в уравнение: 3x+16−24=0⇒x=833x+16-24=0\Rightarrow x=\dfrac{8}{3}. Тогда A1P=83A_1P=\dfrac83, PB1=4−83=43PB_1=4-\dfrac83=\dfrac43, и A1P:PB1=2:1A_1P:PB_1=2:1 — то, что требовалось доказать.

Шаг 6. Нормаль к плоскости BB1C1CBB_1C_1C. Все точки этой грани имеют координату x=4x=4, значит её нормаль n⃗2=(1,0,0)\vec n_2=(1,0,0).

Шаг 7. Косинус угла. cos⁡φ=∣n⃗1⋅n⃗2∣∣n⃗1∣∣n⃗2∣=∣3∣9+1+16⋅1=326.\cos\varphi = \frac{|\vec n_1\cdot \vec n_2|}{|\vec n_1||\vec n_2|} = \frac{|3|}{\sqrt{9+1+16}\cdot 1} = \frac{3}{\sqrt{26}}.

Шаг 8. Перевод в тангенс. sin⁡φ=1−926=1726\sin\varphi=\sqrt{1-\dfrac{9}{26}}=\sqrt{\dfrac{17}{26}}, значит tan⁡φ=sin⁡φcos⁡φ=17/263/26=173.\tan\varphi = \frac{\sin\varphi}{\cos\varphi} = \frac{\sqrt{17/26}}{3/\sqrt{26}} = \frac{\sqrt{17}}{3}.

Ответ: φ=arctg⁡173\varphi=\operatorname{arctg}\dfrac{\sqrt{17}}{3} — совпадает с требуемым.

Пример 2. Все рёбра правильной треугольной призмы ABCA1B1C1ABCA_1B_1C_1 равны 66. Точки MM и NN — середины рёбер AA1AA_1 и A1C1A_1C_1. Нужно доказать BM⊥MNBM\perp MN и найти угол между плоскостями BMNBMN и ABB1ABB_1.

Шаг 1. Координаты. Основание — правильный треугольник со стороной 66, высота треугольника 333\sqrt3. Пусть A=(0,0,0)A=(0,0,0), B=(6,0,0)B=(6,0,0), C=(3,33,0)C=(3,3\sqrt3,0), а верхние вершины сдвинуты на 66 по оси zz: A1=(0,0,6)A_1=(0,0,6), B1=(6,0,6)B_1=(6,0,6), C1=(3,33,6)C_1=(3,3\sqrt3,6).

Шаг 2. Точки MM, NN. MM — середина AA1AA_1: M=(0,0,3)M=(0,0,3). NN — середина A1C1A_1C_1: N=(1.5, 1.53, 6)N=\left(1.5,\ 1.5\sqrt3,\ 6\right).

Шаг 3. Проверка перпендикулярности (пункт а). BM⃗=M−B=(−6,0,3)\vec{BM}=M-B=(-6,0,3), MN⃗=N−M=(1.5,1.53,3)\vec{MN}=N-M=(1.5,1.5\sqrt3,3). Скалярное произведение: −6⋅1.5+0⋅1.53+3⋅3=−9+9=0-6\cdot1.5+0\cdot1.5\sqrt3+3\cdot3=-9+9=0 — векторы перпендикулярны, значит BM⊥MNBM\perp MN.

Шаг 4. Нормаль к плоскости BMNBMN. Дополнительно нужен вектор BN⃗=N−B=(−4.5,1.53,6)\vec{BN}=N-B=(-4.5,1.5\sqrt3,6). n⃗1=BM⃗×BN⃗=(0⋅6−3⋅1.53, 3⋅(−4.5)−(−6)⋅6, (−6)⋅1.53−0⋅(−4.5))\vec n_1=\vec{BM}\times\vec{BN} = (0\cdot6-3\cdot1.5\sqrt3,\ 3\cdot(-4.5)-(-6)\cdot6,\ (-6)\cdot1.5\sqrt3-0\cdot(-4.5)) =(−4.53, 22.5, −93).= (-4.5\sqrt3,\ 22.5,\ -9\sqrt3). Удобно упростить, умножив на −29-\dfrac29: n⃗1′=(3, −5, 23)\vec n_1'=(\sqrt3,\ -5,\ 2\sqrt3) — та же плоскость, другая по длине нормаль.

Шаг 5. Нормаль к плоскости ABB1ABB_1. Точки A,B,B1A,B,B_1 имеют координату y=0y=0 — плоскость y=0y=0, нормаль n⃗2=(0,1,0)\vec n_2=(0,1,0).

Шаг 6. Косинус и синус угла. ∣n⃗1′∣=3+25+12=40=210,n⃗1′⋅n⃗2=−5.|\vec n_1'| = \sqrt{3+25+12}=\sqrt{40}=2\sqrt{10},\qquad \vec n_1'\cdot\vec n_2=-5. cos⁡φ=5210=104.\cos\varphi = \frac{5}{2\sqrt{10}} = \frac{\sqrt{10}}{4}. Тогда sin⁡φ=1−1016=616=38\sin\varphi = \sqrt{1-\dfrac{10}{16}} = \sqrt{\dfrac{6}{16}} = \sqrt{\dfrac38}.

Ответ: φ=arcsin⁡38\varphi=\arcsin\sqrt{\dfrac38} — совпадает с требуемым.

Типичные ошибки

  • Забывают модуль в формуле косинуса. Без модуля скалярное произведение может быть отрицательным, тогда получится тупой угол — а угол между плоскостями всегда острый или прямой.
  • Путают вектор нормали с вектором, лежащим в плоскости. Нормаль перпендикулярна плоскости, а не параллельна ей; при векторном произведении важно брать именно два вектора из плоскости, а не саму нормаль как один из множителей.
  • Неверно строят сечение. Если плоскость сечения описана словами («плоскость, параллельная такой-то прямой»), нужно аккуратно использовать условие параллельности через равенство d⃗⋅n⃗=0\vec d\cdot\vec n=0, а не угадывать положение секущей плоскости на глаз.
  • Ошибки в системе координат при наклонных фигурах (например, у правильной призмы с треугольным основанием забывают, что вторая ось идёт не под 90∘90^\circ к стороне, если координаты выбраны неаккуратно — высота треугольника считается по формуле 32a\dfrac{\sqrt3}{2}a).
  • Путают, какую грань образует плоскость. Например, считают нормаль грани BB1C1CBB_1C_1C вдоль оси, отличной от той, вдоль которой реально постоянна координата этой грани.
  • Неверный переход между тригонометрическими функциями. При переводе косинуса в тангенс или синус забывают, что sin⁡φ\sin\varphi и cos⁡φ\cos\varphi для угла из [0∘;90∘][0^\circ;90^\circ] оба неотрицательны, поэтому корень берётся со знаком «плюс».

На что обратить внимание на экзамене

Пункты а) и б) в 14-м задании оцениваются отдельно, поэтому если не удаётся строго доказать факт из пункта а), стоит всё равно перейти к вычислению угла в пункте б) — координатный метод для этого не требует ссылки на утверждение из пункта а), достаточно корректно построить координаты и обосновать положение всех точек.

При выборе системы координат для куба или прямоугольного параллелепипеда удобно сразу совмещать начало координат с той вершиной, из которой выходят три рёбра, участвующих в условии — это сокращает число дальнейших вычислений. Для правильной призмы с треугольным основанием стоит один раз запомнить стандартную раскладку (сторона на ось xx, высота треугольника на ось yy, боковое ребро на ось zz) и использовать её без раздумий.

При проверке ответа полезно прикинуть на глаз, насколько «острый» угол получился: если по формуле выходит косинус, близкий к нулю (угол близок к 90∘90^\circ), а по картинке плоскости выглядят почти параллельными, это сигнал перепроверить вычисления — вероятно, где-то потеряли знак или перепутали координаты точки.

Следует всегда доводить окончательный ответ до формы, которая прямо сравнима с ожидаемым видом (арктангенс, арксинус или арккосинус) — часто в критериях ответ дан в одном виде, а после честного вычисления получается эквивалентное, но визуально другое выражение; в этом случае нужно явно показать преобразование через основное тригонометрическое тождество, чтобы эксперт увидел, что ответы совпадают.

Наконец, не стоит пренебрегать письменным оформлением: явно укажите выбранную систему координат, координаты всех задействованных точек, векторы нормалей и промежуточные вычисления скалярного и векторного произведений — это не только помогает не запутаться самому, но и даёт полный балл по критериям даже при небольшой опечатке в финальном числе.

Частые вопросы

Почему в формуле угла между плоскостями обязательно берут модуль скалярного произведения нормалей?

Потому что угол между плоскостями по определению острый или прямой (от 0° до 90°), а скалярное произведение нормалей может оказаться отрицательным просто из-за направления векторов, что даст тупой угол без модуля.

Всегда ли нужен координатный метод, или можно решать через построение линейного угла?

Можно решать и синтетически, построив линейный угол двугранного угла с помощью перпендикуляров, но это требует удачного дополнительного построения. Координатный метод работает по единому алгоритму для любой фигуры и на экзамене надёжнее.

Как найти нормаль к плоскости, если она не совпадает с гранью многогранника?

Нужно взять два неколлинеарных вектора, лежащих в этой плоскости (например, между тремя известными точками сечения), и посчитать их векторное произведение — результат перпендикулярен обоим векторам и является нормалью.

Что делать, если плоскость сечения задана условием параллельности прямой?

Направляющий вектор этой прямой нужно использовать как второй вектор для построения нормали через векторное произведение вместе с вектором, соединяющим две известные точки плоскости, поскольку этот вектор лежит в направлениях плоскости.

Как понять, что ответ в тангенсах, синусах или косинусах эквивалентен ожидаемому в другой форме?

Нужно воспользоваться тождеством sin²φ+cos²φ=1 и определением tg φ = sin φ / cos φ, выразив полученное значение в требуемой форме и убедившись, что при возведении в квадрат или преобразовании выражения совпадают.

Можно ли получить баллы за пункт б), если не решён пункт а)?

Да, пункты оцениваются отдельно. Если координатный метод применён корректно и обоснованно построена система координат с координатами всех нужных точек, пункт б) может быть оценён полностью независимо от того, доказано ли утверждение пункта а).