Математика · 10 клас · урок 3 от 9

Ортогонално проектиране. Ъгъл между права и равнина

Ортогонална проекция на точка върху равнина е петата на перпендикуляра от точката към равнината. Проекцията на отсечка се получава, като проектираме краищата ѝ. Ъгълът между наклонена права и равнина е ъгълът между правата и проекцията ѝ в равнината. Перпендикулярът, наклонената и проекцията образуват правоъгълен триъгълник, в който използваме Питагоровата теорема и тригонометрия.

Работен лист за печат

Какво да запомним

  • Разстояние от точка до равнина: дължината на перпендикуляра.
  • Проекция на наклонена с дължина l и ъгъл φ: l·cos φ.
  • Разстояние до равнината: l·sin φ.
  • Перпендикулярът е по-къс от всяка наклонена от същата точка.

Пример

Наклонена 13 cm от точка на разстояние 12 cm от равнината има проекция √(169 − 144) = 5 cm.

Проверете се: 15 въпроса

Натиснете въпроса, за да видите верния отговор и обяснението.

  1. Отсечка с дължина 10 cm сключва с равнина ъгъл 30°. Колко е дължината на ортогоналната ѝ проекция?
    • 5 cm
    • 10√3 cm
    • 5√3 cm
    • 5√2 cm

    Отговор: 5√3 cm

    Проекцията е 10·cos 30° = 5√3 cm.

  2. В куба ABCDA1B1C1D1 колко градуса е ъгълът между правата AB1 и равнината (ABC)?
    • 90°
    • 60°
    • 30°
    • 45°

    Отговор: 45°

    Проекцията на AB1 в (ABC) е AB, а ΔABB1 е равнобедрен правоъгълен.

  3. Точка M е на разстояние 12 cm от равнина α, а наклонената MA към α е 13 cm. Колко е проекцията на MA в α?
    • 5 cm
    • 1 cm
    • 25 cm
    • √313 cm

    Отговор: 5 cm

    По Питагорова теорема: √(169 − 144) = 5 cm.

  4. Отсечка с дължина 12 cm има ортогонална проекция 6 cm в равнина. Колко градуса е ъгълът между отсечката и равнината?
    • 60°
    • 30°
    • 45°
    • 90°

    Отговор: 60°

    cos φ = 6/12 = 1/2, φ = 60°.

  5. Точка M е на разстояние 6 cm от равнина α, а наклонената MA сключва с α ъгъл 30°. Колко е MA?
    • 6√3 cm
    • 12 cm
    • 3 cm
    • 6√2 cm

    Отговор: 12 cm

    Разстоянието е MA·sin 30°, значи MA = 6 : 0,5 = 12 cm.

  6. Какво е ортогоналната проекция на точка върху равнина?
    • петата на перпендикуляра
    • средата на наклонената
    • центърът на равнината
    • всяка точка от равнината

    Отговор: петата на перпендикуляра

    Проекцията на точката е петата на перпендикуляра от нея към равнината.

  7. Каква е ортогоналната проекция на права, перпендикулярна на равнината?
    • права
    • точка
    • лъч
    • отсечка

    Отговор: точка

    Всички точки на перпендикуляра се проектират в петата му.

  8. Кое е по-късо: перпендикулярът или наклонена от същата точка към равнината?
    • наклонената
    • равни са
    • перпендикулярът
    • зависи от ъгъла

    Отговор: перпендикулярът

    Перпендикулярът е катет, а наклонената е хипотенуза в правоъгълен триъгълник.

  9. Отсечка с дължина 7 cm е успоредна на равнина. Колко е дължината на проекцията ѝ?
    • 0 cm
    • 3,5 cm
    • 14 cm
    • 7 cm

    Отговор: 7 cm

    Отсечка, успоредна на равнината, се проектира в равна на нея отсечка.

  10. Каква фигура образуват перпендикулярът, наклонената и проекцията ѝ?
    • правоъгълен триъгълник
    • равностранен триъгълник
    • квадрат
    • тъпоъгълен триъгълник

    Отговор: правоъгълен триъгълник

    Перпендикулярът е перпендикулярен на проекцията, затова триъгълникът е правоъгълен.

  11. Наклонена с дължина 8 cm сключва с равнина ъгъл 45°. Колко е проекцията ѝ?
    • 4 cm
    • 4√2 cm
    • 8√2 cm
    • 4√3 cm

    Отговор: 4√2 cm

    Проекцията е 8·cos 45° = 8·√2/2 = 4√2 cm.

  12. Точка е на разстояние 4 cm от равнина, а наклонената от нея сключва с равнината ъгъл 60°. Колко е проекцията?
    • 4√3 cm
    • 2 cm
    • 4√3/3 cm
    • 8 cm

    Отговор: 4√3/3 cm

    Проекцията е 4/tg 60° = 4/√3 = 4√3/3 cm.

  13. Кубът ABCDA1B1C1D1 има ръб a. Колко е тангенсът на ъгъла между BD1 и равнината (ABC)?
    • 1
    • √3
    • √3/3
    • √2/2

    Отговор: √2/2

    Проекцията на BD1 е BD = a√2, а DD1 = a, значи tg φ = a/(a√2) = √2/2.

  14. От точка към равнина са спуснати наклонени 10 cm и 17 cm, а проекциите им се отнасят 2 : 5. Колко е разстоянието до равнината?
    • 8 cm
    • 6 cm
    • 15 cm
    • 9 cm

    Отговор: 8 cm

    100 − 4k2 = 289 − 25k2, k = 3, проекции 6 и 15 cm, d = √(100 − 36) = 8 cm.

  15. Две наклонени по 10 cm сключват с равнина ъгли 30°, а проекциите им са перпендикулярни. Колко е разстоянието между петите им?
    • 10 cm
    • 5√6 cm
    • 5√3 cm
    • 10√2 cm

    Отговор: 5√6 cm

    Проекциите са по 10·cos 30° = 5√3 cm, а разстоянието е 5√3·√2 = 5√6 cm.