45. Перпендикуляр и наклонная к плоскости.

Перпендикуляром, опущенным из данной точки на данную плоскость, называется отрезок, соединяющий данную точку с точкой плоскости и лежащий на прямой, перпендикулярной плоскости. Конец этого отрезка, лежащий в плоскости, называется основанием перпендикуляра. Расстоянием от точки до плоскости называется длина перпендикуляра, опущенного этой точки на плоскость.

Наклонной, проведенной данной точки к данной плоскости, называется любой отрезок, соединяющий данную точку с точкой плоскости и не являющийся перпендикуляром к этой плоскости. Конец отрезка, лежащий в плоскости, называется основанием наклонной. Отрезок, соединяющий основания перпендикуляра и наклонной, проведенных из одной и той же точки, называется проекцией наклонной.

На рисунке 136 из точки А проведены к плоскости перпендикуляр АВ и наклонная АС. Точка В — основание перпендикуляра, точка С — основание наклонной, ВС — проекция наклонной АС на плоскость а.

Так как расстояния от точек прямой до параллельной ей плоскости одинаковы, то расстоянием от прямой до параллельной ей плоскости называется расстояние от любой ее точки до этой плоскости.

Прямая, проведенная на плоскости через основание наклонной перпендикулярно ее проекции, перпендикулярна и самой наклонной. И обратно: если прямая на плоскости перпендикулярна наклонной, то она перпендикулярна и проекции наклонной (теорема о трех перпендикулярах).

На рисунке 137 к плоскости а проведены перпендикуляр АВ и наклонная АС. Прямая о, лежащая в плоскости а, перпендикулярна ВС — проекции наклонной АС на плоскость а. По Т. 2.12 прямая а перпендикулярна наклонной АС. Если было бы известно, что прямая а перпендикулярна наклонной АС, то по Т. 2.12 она была бы перпендикулярна и ее проекции — ВС.

Пример. Катеты прямоугольного треугольника ABC равны 16 и Из вершины прямого угла С проведен к плоскости этого треугольника перпендикуляр CD= 35 м (рис. 138). Найти расстояние от точки D до гипотенузы АВ.

Решение. Проведем . По условию DC — перпендикуляр к плоскости, т. е. DE — наклонная, СЕ — ее проекция, поэтому по теореме о трех перпендикулярах из условия следует, что

Из находим Для отыскания высоты СЕ в находим

С другой стороны, откуда

Из по теореме Пифагора

46. Перпендикулярность плоскостей.

Две пересекающиеся плоскости называются перпендикулярными, если какая-либо плоскость, перпендикулярная прямой пересечения этих плоскостей, пересекает их по перпендикулярным прямым.

На рисунке 139 изображены две плоскости , которые пересекаются по прямой а. Плоскость у перпендикулярна прямой а и пересекает При этом плоскость у пересекает плоскость а по прямой с, а плоскость — по прямой d, причем т. е. по определению

Т. 2.13. Если плоскость проходит через прямую, перпендикулярную другой плоскости, то эти плоскости перпендикулярны (признак перпендикулярности плоскостей).

На рисунке 140 плоскость проходит через прямую а т. е. по плоскости перпендикулярны.

Если прямая, лежащая в одной из двух перпендикулярных плоскостей, перпендикулярна их линии пересечения, то она перпендикулярна и другой плоскости.

Пример. Треугольник ABC с прямым углом АСВ и катетом АС, принадлежащим плоскости а, образует с этой плоскостью двугранный угол, равный 45°. Найти расстояние от вершины В до плоскости а, если и .

Решение. По условию , поэтому, обозначив , по теореме Пифагора из получим откуда

Из точки В проведем соединим Е и С. По теореме о трех перпендикулярах , так как Следовательно, линейный угол двугранного угла равного по условию 45°. В имеем поэтому теореме Пифагора), откуда .