Kąt między prostą i płaszczyzną

Kąt między prostą i płaszczyzną – miara nachylenia prostej do płaszczyzny.

Miarę tę definiujemy następująco:

  1. jeśli prosta jest prostopadła, to przyjmujemy miarę kąta prostego (90°)
  2. jeśli jest równoległa, to przyjmujemy miarę kąta zerowego (0°)
  3. w pozostałych położeniach miarą jest kąt między prostą a jej rzutem prostopadłym na płaszczyznę

Jeśli prosta jest dana równaniem w postaci kierunkowej:

( r x r A ) × u = 0 , {\displaystyle ({\vec {r}}_{x}-{\vec {r}}_{A})\times {\vec {u}}={\vec {0}},}

płaszczyzna (lub ogólniej hiperpłaszczyzna) równaniem:

r x N + D = 0 , {\displaystyle {\vec {r}}_{x}{\vec {N}}+D=0,}

to kąt między nimi jest równy:

sin ϕ = u N u N . {\displaystyle \sin \phi ={\frac {{\vec {u}}{\vec {N}}}{uN}}.}
  • Prosta prostopadła do płaszczyzny, α = 90°
    Prosta prostopadła do płaszczyzny, α = 90°
  • Prosta równoległa do płaszczyzny, α = 0°
    Prosta równoległa do płaszczyzny, α = 0°
  • Kąt ostry, 0° < α < 90°
    Kąt ostry, 0° < α < 90°

W przypadku, gdy prosta p nie jest równoległa ani prostopadła do płaszczyzny, to można mówić o kącie jako figurze: jest to podzbiór zawarty w płaszczyźnie wyznaczonej przez prostą p i jej rzut prostopadły p′ ograniczony przez odpowiednie półproste zawarte w prostych p i p′