Quảng cáo
3 câu trả lời 561
1. Xác định vị trí các đường thẳng:
BD' là đường chéo của hình lập phương.
A'D là đường chéo của mặt bên ADD'A'.
2. Tìm một đường thẳng song song với BD':
Ta có thể tìm một đường thẳng khác song song với BD' để dễ dàng xác định góc.
Do ABCD.A'B'C'D' là hình lập phương, nên ta có thể sử dụng đường thẳng AC' để thay thế. Vì AC' song song với BD'.
Lúc này ta cần tính góc giữa AC' và A'D
3. Xác định tam giác tạo bởi ba điểm A'CD:
Xét tam giác A'CD, ta có:A'C = AD' = CD' (đường chéo của các mặt bên bằng nhau).
Vậy tam giác A'CD là tam giác đều.
4. Tính góc:
Vì tam giác A'CD là tam giác đều, nên tất cả các góc trong tam giác đều bằng 60 độ.
Vậy góc giữa hai đường thẳng AC' và A'D là 60 độ.
Do AC' song song với BD', nên góc giữa BD' và A'D cũng là 60 độ.
Kết luận: Góc giữa hai đường thẳng BD' và A'D là 60 độ.
Để tính góc giữa hai đường thẳng \( BD' \) và \( A'D \) trong hình lập phương \( ABCD.A'B'C'D' \), ta cần xác định tọa độ của các điểm và sau đó sử dụng tích vô hướng của hai vector để tìm góc giữa chúng.
Giả sử hình lập phương có cạnh độ dài \( a \), ta có thể gán tọa độ cho các điểm như sau:
- \( A(0, 0, 0) \)
- \( B(a, 0, 0) \)
- \( C(a, a, 0) \)
- \( D(0, a, 0) \)
- \( A'(0, 0, a) \)
- \( B'(a, 0, a) \)
- \( C'(a, a, a) \)
- \( D'(0, a, a) \)
**Tọa độ của các điểm cần thiết:**
- \( B(a, 0, 0) \)
- \( D'(0, a, a) \)
- \( A'(0, 0, a) \)
- \( D(0, a, 0) \)
Bước 1: Tính vector \( \overrightarrow{BD'} \) và \( \overrightarrow{A'D} \)
- Vector \( \overrightarrow{BD'} = D' - B = (0, a, a) - (a, 0, 0) = (-a, a, a) \)
- Vector \( \overrightarrow{A'D} = D - A' = (0, a, 0) - (0, 0, a) = (0, a, -a) \)
Bước 2: Tính tích vô hướng của hai vector
Tích vô hướng của hai vector \( \overrightarrow{BD'} \) và \( \overrightarrow{A'D} \) được tính bằng:
\[
\overrightarrow{BD'} \cdot \overrightarrow{A'D} = (-a, a, a) \cdot (0, a, -a) = (-a) \times 0 + a \times a + a \times (-a) = 0 + a^2 - a^2 = 0
\]
Bước 3: Tính độ dài của các vector
- Độ dài của \( \overrightarrow{BD'} \):
\[
|\overrightarrow{BD'}| = \sqrt{(-a)^2 + a^2 + a^2} = \sqrt{3a^2} = a\sqrt{3}
\]
- Độ dài của \( \overrightarrow{A'D} \):
\[
|\overrightarrow{A'D}| = \sqrt{0^2 + a^2 + (-a)^2} = \sqrt{0 + a^2 + a^2} = \sqrt{2a^2} = a\sqrt{2}
\]
**Bước 4: Sử dụng công thức tính góc giữa hai vector**
Góc \( \theta \) giữa hai vector được tính bằng công thức:
\[
\cos(\theta) = \frac{\overrightarrow{BD'} \cdot \overrightarrow{A'D}}{|\overrightarrow{BD'}| \cdot |\overrightarrow{A'D}|}
\]
Thay giá trị vào:
\[
\cos(\theta) = \frac{0}{(a\sqrt{3})(a\sqrt{2})} = 0
\]
Khi \( \cos(\theta) = 0 \), \( \theta = 90^\circ \).
Kết luận:
Góc giữa hai đường thẳng \( BD' \) và \( A'D \) là \( 90^\circ \).
Quảng cáo
Bạn cần hỏi gì?
Câu hỏi hot cùng chủ đề
-
Đã trả lời bởi chuyên gia
135741 -
Hỏi từ APP VIETJACK
Đã trả lời bởi chuyên gia
76779 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
72436 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
47929
