UNGHIUL DINTRE O DREAPTĂ ȘI UN PLAN: proiecție și calcul - EXERCIȚII REZOLVATE (clasa a VIII-a)
Unghiul dintre o dreaptă și un plan este unghiul dintre dreaptă și proiecția ei ortogonală pe plan, mereu cel mai mic unghi posibil. Mai jos găsești construcția pas cu pas, formulele cu sinus, cosinus și tangentă, și 8 exerciții rezolvate, de la ușor la greu.
Unghiul dintre o dreaptă și un plan
O dreaptă care nu este nici paralelă, nici cuprinsă în planul se numește oblică față de plan: îl intersectează într-un singur punct. Proiecția ei pe plan este dreapta obținută unind piciorul perpendicularei coborâte dintr-un punct al lui pe cu punctul de intersecție al lui cu .
unde este proiecția lui pe . Acesta este cel mai mic unghi pe care îl face cu orice dreaptă din , motiv pentru care se ia mereu față de proiecție, nu față de o dreaptă oarecare din plan.
Construcția, pas cu pas:
- Alegi un punct pe dreapta oblică și cobori perpendiculara pe planul , cu .
- Notezi cu punctul în care intersectează planul .
- Unești cu : dreapta este proiecția lui pe .
- Unghiul căutat este , în triunghiul dreptunghic , drept în .
Formulele, în triunghiul dreptunghic (cu oblica, perpendiculara pe plan și proiecția):
Cazuri particulare: dacă dreapta este paralelă cu planul (sau cuprinsă în el), unghiul este . Dacă dreapta este perpendiculară pe plan, unghiul este , pentru că proiecția se reduce la un singur punct.
La un paralelipiped dreptunghic sau la o piramidă regulată, triunghiul dreptunghic apare automat: perpendiculara pe bază, raza sau diagonala bazei (proiecția) și muchia laterală sau diagonala spațială (oblica).
Exerciții rezolvate : unghiul dintre o dreaptă și un plan
Încearcă întâi singur, apoi deschide rezolvarea și compară pașii.
EXERCIȚIUL 1Cazurile particulare, 0° și 90°ușor
O antenă este fixată vertical, perpendicular pe acoperișul plan al unei case. O ramură a unui copac crește orizontal, chiar deasupra unui gard drept, paralel cu solul. Ce unghi face fiecare dintre ele cu planul solului?
Rezolvare pas cu pas
- Antena este perpendiculară pe planul acoperișului (deci și pe planul solului, dacă acoperișul e paralel cu solul): unghiul este , pentru că proiecția ei pe plan se reduce la un singur punct.
- Ramura este paralelă cu solul: proiecția ei pe sol este o dreaptă paralelă cu ea însăși, de aceeași lungime, deci unghiul dintre ele este .
Răspuns: antena face cu solul, ramura face
EXERCIȚIUL 2Proiecția unei diagonaleușor
Paralelipipedul dreptunghic are cm și cm. Calculează lungimea proiecției diagonalei pe planul bazei .
Rezolvare pas cu pas
- Proiecția lui pe planul bazei este chiar , pentru că se proiectează în (muchia este perpendiculară pe bază), iar este deja în plan.
- Triunghiul este dreptunghic în : , deci cm.
Răspuns: proiecția are cm
EXERCIȚIUL 3Unghiul de 45°mediu
Paralelipipedul dreptunghic are cm, cm și cm. Calculează unghiul dintre diagonala și planul bazei .
Rezolvare pas cu pas
- Proiecția lui pe bază este : , deci cm.
- Unghiul căutat este , în triunghiul dreptunghic , drept în , cu catetele cm și cm.
- .
- Cum tangenta este 1, unghiul este .
Răspuns:
EXERCIȚIUL 4Diagonala cubuluimediu
Cubul are muchia de 8 cm. Calculează tangenta unghiului dintre diagonala și planul bazei .
Rezolvare pas cu pas
- Proiecția lui pe bază este , diagonala pătratului : cm.
- Unghiul căutat este , în triunghiul dreptunghic , drept în , cu catetele cm și cm.
- .
Răspuns:
EXERCIȚIUL 5Muchia laterală a unei piramidemediu
Piramida patrulateră regulată are latura bazei cm și înălțimea cm, unde este centrul bazei. Calculează tangenta unghiului dintre muchia laterală și planul bazei.
Rezolvare pas cu pas
- Proiecția muchiei laterale pe planul bazei este (raza cercului circumscris bazei), pentru că bază.
- Diagonala bazei: cm, deci cm.
- Unghiul căutat este , în triunghiul dreptunghic , drept în .
- .
Răspuns:
EXERCIȚIUL 6Drumul invers, din unghi la lungimimediu
O bară sprijinită oblic pe un plan orizontal face un unghi de cu planul. Proiecția ei pe plan are lungimea cm. Calculează lungimea barei și înălțimea capătului liber față de plan.
Rezolvare pas cu pas
- Notezi cu înălțimea capătului liber și cu cm proiecția. Din : .
- cm.
- Lungimea barei este ipotenuza triunghiului dreptunghic: , deci cm.
Răspuns: bara are cm, iar înălțimea capătului liber este cm
EXERCIȚIUL 7Înălțimea dintr-un unghi datgreu
Paralelipipedul dreptunghic are cm și cm. Diagonala face un unghi de cu planul bazei. Calculează înălțimea .
Rezolvare pas cu pas
- Proiecția lui pe bază este : , deci cm.
- Unghiul dintre și bază este , în triunghiul dreptunghic , drept în : .
- Cum , rezultă cm.
Răspuns: cm
EXERCIȚIUL 8Tip Evaluare Naționalăgreu
Piramida triunghiulară regulată are latura bazei cm, iar unghiul dintre muchia laterală și planul bazei este de . a) Calculează raza cercului circumscris bazei, , unde este centrul bazei. b) Calculează înălțimea piramidei . c) Calculează volumul piramidei.
Rezolvare pas cu pas
- a) Pentru triunghiul echilateral cu latura cm, raza cercului circumscris este cm.
- b) Unghiul dintre și planul bazei este , în triunghiul dreptunghic , drept în : .
- Cum : cm.
- c) Aria bazei: cm² (din ).
- Volumul: cm³.
Răspuns: a) cm; b) cm; c) cm³
Cum recunoști un exercițiu pe unghiul dintre o dreaptă și un plan
- Enunțul cere „unghiul dintre [o dreaptă] și planul [...]” sau „unghiul făcut de [...] cu baza”.
- Construiești mereu același triunghi dreptunghic: oblica (ipotenuza), proiecția ei pe plan și perpendiculara pe plan (catetele).
- Dacă dreapta este deja perpendiculară pe plan, unghiul este direct ; dacă e paralelă cu planul, unghiul este , fără niciun calcul.
Greșeli frecvente la unghiul dintre o dreaptă și un plan
- Măsori unghiul față de o dreaptă oarecare din plan, nu față de proiecție. Unghiul dintre o dreaptă și un plan se ia mereu față de proiecția ortogonală a dreptei pe acel plan, nu față de o altă dreaptă aleasă la întâmplare din plan.
- Confunzi ce e catetă și ce e ipotenuză în triunghiul dreptunghic. Oblica (dreapta din enunț) este mereu ipotenuza. Perpendiculara pe plan și proiecția sunt catetele. Dacă le inversezi, aplici sinus în loc de tangentă și rezultatul iese greșit.
- Uiți cazurile particulare, 0° și 90°, și încerci să calculezi ceva. Dacă dreapta e paralelă cu planul, unghiul e direct . Dacă e perpendiculară pe plan, unghiul e direct . Nu ai nevoie de niciun calcul suplimentar în aceste cazuri.
Exersează : unghiul dintre o dreaptă și un plan
Din același capitol
- Teorema celor trei perpendiculare
- Plane perpendiculare
- Plane paralele
- Piramida patrulateră regulată
- Lecția: Unghiul dintre o dreaptă și un plan
Întrebări frecvente despre unghiul dintre o dreaptă și un plan
De ce se ia unghiul față de proiecție, nu față de altă dreaptă din plan?
Pentru că unghiul cu proiecția este cel mai mic dintre toate unghiurile pe care dreapta le face cu dreptele din plan. În geometrie, „unghiul dintre o dreaptă și un plan” înseamnă mereu acest unghi minim.
Ce unghi face o dreaptă perpendiculară pe un plan, cu acel plan?
. Proiecția unei drepte perpendiculare pe plan se reduce la un singur punct, deci practic nu mai există un triunghi dreptunghic de rezolvat.
Ce formulă folosesc dacă am ipotenuza și o catetă?
Dacă ai oblica (ipotenuza) și perpendiculara pe plan, folosești sinus: . Dacă ai perpendiculara și proiecția, folosești tangentă: .
Vezi și lecția video: explicația completă, pas cu pas, în 46. Unghiul dintre o dreaptă și un plan. Lungimea proiecției unui segment pe un plan.
Exersează cu fișa de lucru: Unghiul dintre o dreaptă și un plan — fișă de lucru — temă printabilă, cu rezolvări separate.
Vrei să stăpânești toată materia, nu doar acest subiect?
Lecții video cu profesori, teste și fișe de lucru pentru tot gimnaziul - într-un singur abonament.
Abonează-te - 5 lei prima lună →Vrei mai mult? Vezi toate resursele de matematică pentru clasele 5-8 →
Verifică-te: 5 întrebări
Alege un răspuns și vezi imediat dacă e corect. Nu se salvează nimic, îl poți relua oricând.
1. Cum se definește unghiul dintre o dreaptă oblică și un plan?
2. Proiecția ortogonală a unui punct pe un plan este:
3. Un segment AB are lungimea și face un unghi cu planul. Care este lungimea proiecției sale pe plan?
4. Un segment de lungime 10 cm face un unghi de 30° cu planul. Cât este lungimea proiecției sale pe plan?
5. O dreaptă este perpendiculară pe un plan. Care este unghiul dintre dreaptă și plan?
Despre acest articol
- Redactat de
- Echipa editorială Școala Virtuală. Răspundem de conținutul lui și îl corectăm când găsim o greșeală.
- Pe ce se bazează
- Programa școlară în vigoare pentru gimnaziu, la matematică - aceleași noțiuni, în aceeași ordine în care se predau la clasă.
- Cine predă tema
- Alexandra Pavel, profesor de matematică cu 15 ani la catedră, predă lecțiile video de matematică pentru clasele V-VIII.
- Publicat
- , actualizat
Exerciții rezolvate din aceeași clasă
ÎNĂLȚIMEA PIRAMIDEI unde cade piciorul și cum o calculezi - EXERCIȚII REZOLVATE (clasa a VIII-a)
Capitolul 3: Elemente fundamentale ale geometriei in spatiu.
PLANE PERPENDICULARE: unghi diedru drept și proprietăți - EXERCIȚII REZOLVATE (clasa a VIII-a)
Capitolul 3: Elemente fundamentale ale geometriei in spatiu.
UNGHI DIEDRU în cub, paralelipiped și piramidă - EXERCIȚII REZOLVATE (clasa a VIII-a)
Capitolul 3: Elemente fundamentale ale geometriei in spatiu.
TEOREMA CELOR TREI PERPENDICULARE: enunț, demonstrații și aplicații - EXERCIȚII REZOLVATE (clasa a VIII-a)
Capitolul 3: Elemente fundamentale ale geometriei in spatiu.
FUNCȚIA MATEMATICĂ - EXERCIȚII REZOLVATE (clasa a VIII-a)
Capitolul 4: Funcții
GRAFICUL UNEI FUNCȚII și punctele de pe grafic - EXERCIȚII REZOLVATE (clasa a VIII-a)
Capitolul 4: Funcții
