• Nenhum resultado encontrado

ГЕОМЕТРІЯ

3. МиМоБІжНІ ПряМІ

Подивіться на малюнок 128. Ви бачите, що обірвана лінія електропередачі (пряма а) упи- рається в землю в точці A. Вона не має спільних точок з дорогою (прямою b). Іншими словами, пряма а перетинає площину в точці A, а пряма b лежить у ній, але не проходить через точку A.

Прямі а і b не мають спільних точок, але вони

не є паралельними. Отже, через них не можна провести площину. Саме це відрізняє мимобіжні прямі від паралельних прямих.

Дві прямі у просторі, що не лежать в одній площині, називаються мимобіжними.

На малюнку 129 ви бачите прямокутний паралелепіпед. Прямі, що містять ребра АВ і СС1,— мимобіжні.

Кутом між мимобіжними прямими називається кут між прями- ми, що перетинаються і паралельні даним мимобіжним прямим.

133 134 135 136

137 138 139 140

141 142 143 144

145 146 147 148

149

α b

a O

ϕ b

a

O

b

a O

a O

A

α a b

A

α a A b

a

A B

D C S

M N

b A

a O

A B

C D

A B

C D

1

1 1

1

α

b

a

a b M

1 1

A B

D C

A B

C D

1 1

1 1

α b

a

a b

M

1 1

A B

D C

A B

C D

1 1

1 1

A

B C

D A

B C

D

1 1

1 1

C

B

A K

M N

A

B C

K

P

40°

150 151

Мал. 127

Мал. 128.

Обірвані електропроводи — небезпечні!

133 134 135 136

137 138 139 140

141 142 143 144

145 146 147 148

149

α a ϕ

a

a O

a O

A

α a b

A

α a A b

a

A B

D C S

M N

b A

a O

A B

D C

A B

C D

1

1 1

1

α

b

a

a b M

1 1

A B

C D

A B

C D

1 1

1 1

α b

a

a b

M

1 1

A B

D C

A B

C D

1 1

1 1

A

B C

D A

B C

D

1 1

1 1

C

B

A K

M N

A

B C

K

P

40°

150 151

Мал. 126

179

Кут між прямими а і b (мал. 130) не залежить від вибору прямих, що перетинаються.

задача 2. АВСDА1В1С1D1 — куб (мал. 131). Знайдіть кут між мимобіж- ними прямими ВА1 і СС1.

розв’язання. СС1||ВВ1, оскільки грань куба — квадрат. Тоді кут між мимобіжними прямими ВА1 і СС1 дорівнює куту між прямими ВА1 і ВВ1, тобто 45°.

Зверніть увагу:

щоб знайти кут між мимобіжними пря- мими, можна на одній з них взяти до- вільну точку і через неї провести пряму, паралельну другій прямій.

Якщо кут між мимобіжними прямими до- рівнює 90°, то дані прямі вважають перпенди- кулярними (мал. 132).

Зверніть увагу:

у просторі перпендикулярні прямі мо- жуть або перетинатися, або бути мимо- біжними.

Взаємне розміщення двох прямих у просторі подано в таблиці 16.

Таблиця 16

Фігури Взаємне розміщення

Дві прямі a і b

Лежать в одній площині

Мають

одну спільну точку Перетинаються Не мають

спільних точок

Паралельні Не лежать

в одній площині Мимобіжні

133 134 135 136

137 138 139 140

141 142 143 144

145 146 147 148

149

α b

a O

ϕ b

a O

b

a O

a O

A

α a b

A

α a A b

a

A B

D C S

M N

b A

a O

A B

C D

A B

C D

1

1 1

1

α

b

a

a b M

1 1

A B

D C

A B

C D

1 1

1 1

α b

a

a b

M

1 1

A B

D C

A B

C D

1 1

1 1

A

B C

D A

B C

D

1 1

1 1

C

B

A K

N M

A

B C

K

P

40°

150 151

133 134 135 136

137 138 139 140

141 142 143 144

145 146 147 148

149

α a ϕ

a O

a O

a O

A

α a b

A

α a A b

a

A B

D C S

M N

b A

a O

A B

D C

A B

C D

1

1 1

1

α

b

a

a b M

1 1

A B

C D

A B

C D

1 1

1 1

α b

a

a b

M

1 1

A B

D C

A B

C D

1 1

1 1

A

B C

D A

B C

D

1 1

1 1

C

B

A K

M N

A

B C

K

P

40°

150 151

133 134 135 136

137 138 139 140

141 142 143 144

145 146 147 148

149

α a ϕ

a

a O

a O

A

α a b

A

α a A b

a

A B

D C S

M N

b A

a O

A B

D C

A B

C D

1

1 1

1

α

b

a

a b M

1 1

A B

C D

A B

C D

1 1

1 1

α b

a

a b

M

1 1

A B

D C

A B

C D

1 1

1 1

A

B C

D A

B C

D

1 1

1 1

C

B

A K

M N

A

B C

K

P

40°

150 151

133 134 135 136

137 138 139 140

141 142 143 144

145 146 147 148

149

α b

a O

ϕ b

a O

b

a O

a O

A

α a b

A

α a A b

a

A B

C D

S

M N

b A

a O

A B

C D

A B

C D

1

1 1

1

α

b

a

a b M

1 1

A B

D C

A B

C D

1 1

1 1

α b

a

a b

M

1 1

A B

D C

A B

C D

1 1

1 1

A

B C

D A

B C

D

1 1

1 1

C

B

A K

M N

A

B C

K

P

40°

150 151

Мал. 132

Мал. 129 Мал. 130 Мал. 131

Термін «класифікація» походить від латинських слів classis — розряд і facio — роблю. Класифікація — це розподіл деяких предметів на класи відповідно до найсуттєвішої їх ознаки. У свою чергу, кожний клас предметів поділяється на підкласи. Суттєва ознака, що дає підстави класифікувати предмети, називається основою класифікації. Вам добре відомі класифікації в різних галузях людського знання. Наприклад, у зоології — живих істот, які населяють нашу планету, в істо- рії — суспільно-економічних формацій, у фізиці — елементарних частинок тощо.

Наукова класифікація відіграє важливу роль у науці. Вона полегшує процес дослідження, уможливлює виявлення прихованих закономірностей. Показо- вим є приклад розробки класифікації хімічних елементів. Видатний учений Д. І. Менделєєв (1834–1907) відкрив у 1869 р. один з найфундаментальні- ших законів природи — періодичний закон хімічних елементів. Це дало змогу вченому не лише систематизувати й уточнити дані про відомі на той час хімічні елементи, а й передбачити існування ще трьох елементів.

1. Які можливі випадки розміщення двох прямих у просторі?

2. Як у просторі визначають кут між прямими, що перетинаються?

3. Сформулюйте означення відстані від точки до прямої.

4. Які прямі у просторі називаються паралельними? Як їх познача- ють?

5. Що таке відстань між паралельними прямими?

6. Дайте означення мимобіжних прямих.

7. Що таке кут між мимобіжними прямими?

8. Поясніть, які прямі у просторі вважаються перпендикулярними.

Розв’яжіть задачі

541'. Наведіть приклади взаємного розміщення двох прямих на навко- лишніх предметах.

542'. На малюнках 133, 134 зображено прямокутний паралелепіпед.

Назвіть прямі, які мають одну спільну точку з даною прямою:

1) AB; 2) BC; 3) AC.

У якій точці ці прямі перетинають дану пряму?

543'. Назвіть будь-які дві пари взаємно перпендикулярних прямих на малюнках 133, 134.

544'. Чи зображено перпендикулярні прямі на малюнках 135, 136?

545'. Назвіть пряму й перпендикуляр до неї на малюнках 133 – 136.

Дізнайтеся більше

Пригадайте головне

181

546'. Довжина якого відрізка дорівнює відстані від точки A до прямої BC (мал. 133 – 136)?

547'. На малюнках назвіть:

1) паралельні прямі (мал. 133, 134);

2) мимобіжні прямі (мал. 133 – 136).

548°. Накресліть куб ABCDA1B1C1D1. Запишіть:

1) прямі, що перетинаються й лежать у площині нижньої основи куба;

2) прямі, що перетинаються під пря- мим кутом і лежать у площині верхньої основи куба;

3) перпендикулярні прямі, що прохо- дять через точку A1; точку C;

4) пряму й перпендикуляр, який проведено до цієї прямої з точки B;

з точки D1.

549°. Яка градусна міра кута між прямими:

1) CA і AK (мал. 135);

2) CA і AM, якщо ∆ABC — правильний (мал. 135);

3) KA і AB (мал. 136);

4) KC і , якщо ∆AKB= ∆AKC (мал. 136)?

550°. Вершина верхньої основи прямокутного паралелепіпеда та ребро його нижньої основи лежать в одній бічній грані. Якою може бути відстань від даної вершини до даного ребра паралелепіпеда, якщо його виміри дорівнюють:

1) 3 см, 4 см, 5 см; 2) 5 см, 2 см, 2 см; 3) 8 см, 8 см, 8 см?

Побудуйте відповідне зображення.

551°. Знайдіть відстані між паралельними ребрами прямокутного пара- лелепіпеда, якщо його виміри дорівнюють:

1) 4 см, 6 см, 9 см; 2) 5 см, 5 см, 5 см; 3) 5 см, 12 см, 12 см.

552°. Як можуть взаємно розміщатися ребра основи й бічні ребра:

1) паралелепіпеда; 2) трикутної піраміди; 3) чотирикутної піраміди?

133 134 135 136

137 138 139 140

141 142 143 144

145 146 147 148

149

α b

a O

ϕ b

a O

b

a O

a O

A

α a b

A

α a A b

a

A B

C D

S

M N

b A

a O

A B

C D

A B

C D

1

1 1

1

α

b

a

a b M

1 1

A B

C D

A B

C D

1 1

1 1

α b

a

a b

M

1 1

A B

D C

A B

C D

1 1

1 1

A

B C

D A

B C

D

1 1

1 1

C

B

A K

M N

A

B C

K

P

40°

150 151

Мал. 136

133 134 135 136

137 138 139 140

141 142 143 144

145 146 147 148

149

α b

a O

ϕ b

a

O

b

a O

a O

A

α a b

A

α a A b

a

A B

C D

S

M N

b A

a O

A B

C D

A B

C D

1

1 1

1

α

b

a

a b M

1 1

A B

D C

A B

C D

1 1

1 1

α b

a

a b

M

1 1

A B

D C

A B

C D

1 1

1 1

A

B C

D A

B C

D

1 1

1 1

C

B

A K

M N

A

B C

K

P

40°

150 151

133 134 135 136

137 138 139 140

141 142 143 144

145 146 147 148

149

α a ϕ

a

a O

a O

A

α a b

A

α a A b

a

A B

D C S

M N

b A

a O

A B

C D

A B

C D

1

1 1

1

α

b

a

a b M

1 1

A B

D C

A B

C D

1 1

1 1

α b

a

a b

M

1 1

A B

D C

A B

C D

1 1

1 1

A

B C

D A

B C

D

1 1

1 1

C

B

A K

M N

A

B C

K

P

40°

150 151

133 134 135 136

137 138 139 140

141 142 143 144

145 146 147 148

149

α a ϕ

a O

a O

a O

A

α a b

A

α a A b

a

A B

C D

S

M N

b A

a O

A B

C D

A B

C D

1

1 1

1

α

b

a

a b M

1 1

A B

C D

A B

C D

1 1

1 1

α b

a

a b

M

1 1

A B

D C

A B

C D

1 1

1 1

A

B C

D A

B C

D

1 1

1 1

C

B

A K

M N

A

B C

K

P

40°

150 151

Мал. 133 Мал. 134 Мал. 135

553°. У прямокутному паралелепіпеді (мал. 137) ребра AB і CD лежать на мимобіжних прямих, а ребра CD і BK — на паралельних прямих.

На малюнку 138 цей паралелепіпед певним чином повернуто. Скопі- юйте ці малюнки й позначте на них ребра CD і BK. Яке взаємне роз- міщення прямих, на яких лежать ребра AB і CD? А ребра CD і BK?

554°. Назвіть пари ребер многогранника, які лежать на мимобіжних пря- мих, якщо цей многогранник:

1) куб; 2) прямокутний паралелепіпед.

555°. Назвіть пари ребер піраміди, які лежать на мимобіжних прямих, якщо піраміда: 1) трикутна; 2) чотирикутна.

556°. AB і CD — мимобіжні прямі. Чи є паралельними прямі:

1) AC і BD; 2) AD і BC?

557°. АВСDА1В1С1D1 — куб. Назвіть пари його ребер, що лежать на пер- пендикулярних прямих, які:

1) перетинаються; 2) є мимобіжними.

558. Точки A і B лежать у площині a, а точка C не належить їй. Знайдіть відстань від точки C до прямої AB, якщо:

1) AB = 13 см, BC = 14 см, AC = 15 см;

2) AB = 5 см, BC = 6 см, AC = 9 см.

559. Пряма a і точка A лежать у площині a. Скільки прямих можна про- вести через точку A, кожна з яких:

1) перетинає пряму a; 2) паралельна прямій a; 3) мимобіжна з пря- мою a?

Розгляньте випадки, якщо точка A лежить на прямій a і якщо не належить їй.

560. Пряма a лежить у площині a, пряма b перетинає її, але не перети- нає пряму a. Чи можна провести площину через прямі a і b?

561. Скільки пар ребер прямокутного паралелепіпеда лежать на мимо- біжних прямих, якщо призма: 1) трикутна; 2) чотирикутна?

562. Скільки пар ребер піраміди лежать на мимобіжних прямих, якщо піраміда: 1) трикутна; 2) чотирикутна?

A

B C

D K

α A

B

α B A

β

152 153 154

3 м 3 м

6 м

154-1

A

B C

D K

α A

B

α B A

β

152 153 154

3 м 3 м

6 м

154-1

Мал. 137 Мал. 138

Проявіть компетентність

563. АВСDА1В1С1D1 — куб. Знайдіть кут між прямими: