Если две прямые лежат в одной плоскости, угол между ними легко измерить — например, с помощью транспортира. А как измерить угол между прямой и плоскостью?
Пусть прямая пересекает плоскость, причем не под прямым, а под каким-то другим углом. Такая прямая называется наклонной.
Опустим перпендикуляр из какой-либо точки наклонной на нашу плоскость. Соединим основание перпендикуляра с точкой пересечения наклонной и плоскости. Мы получили проекцию наклонной на плоскость.
Угол между прямой и плоскостью — это угол между прямой и ее проекцией на данную плоскость.
Обратите внимание — в качестве угла между прямой и плоскостью мы выбираем острый угол.
Если прямая параллельна плоскости, значит, угол между прямой и плоскостью равен нулю.
Если прямая перпендикулярна плоскости, ее проекцией на плоскость окажется точка. Очевидно, в этом случае угол между прямой и плоскостью равен 90°.
26. уравнения плоскости, проходящей через две заданные пересекающиеся прямые, напомним одну теорему: в трехмерном пространстве через две пересекающиеся прямые проходит единственная плоскость. Это утверждение является следствием из двух аксиом геометрии:
- через три различные и не лежащие на одной прямой точки проходит единственная плоскость;
- если две несовпадающие точки прямой лежат в некоторой плоскости, то все точки этой прямой лежат в этой плоскости.
Таким образом, конкретную плоскость в трехмерном пространстве можно задать, указав две пересекающиеся прямые, лежащие в этой плоскости.
Теперь покажем, что плоскость, проходящая через две заданные пересекающиеся прямые, совпадает с плоскостью, проходящей через три различные точки, две из которых лежат на одной из заданных прямых, а третья – на другой прямой.
Пусть заданные прямые a и b пересекаются в точке М. Отметим на прямой a две различные точки М1 и М2 (одна из них может совпадать с точкой M), а на прямой b точку М3, отличную от точки М. Покажем, что плоскость М1М2М3 есть плоскость, проходящая через заданные пересекающиеся прямые a и b.
Так как в плоскости М1М2М3 лежат две точки прямой a (точки М1 и М2), то из озвученной в начале этого пункта аксиомы следует, что все точки прямой a лежат в плоскости М1М2М3, в частности, точка М. Тогда в плоскости М1М2М3 лежат все точки прямой b, так как две несовпадающие точки прямой b (точки М и М3) лежат в указанной плоскости. Следовательно, плоскость, проходящая через пересекающиеся прямые a и b, и плоскость, проходящая через три точки М1, М2 и М2, совпадают.
Итак, поставим перед собой следующую задачу.
Пусть в трехмерном пространстве зафиксирована прямоугольная система координат Oxyz, заданы две пересекающиеся прямые a и b, и требуется написать уравнение плоскости, проходящей через пересекающиеся прямые a и b.
Сведем решение этой задачи к нахождению уравнения плоскости, проходящей через три точки. Для этого нужно определить координаты двух различных точек M1 и M2, лежащих на одной из заданных пересекающихся прямых, и координаты точки M3, лежащей на другой прямой и не являющейся точкой пересечения заданных прямых. Для нахождения координат точек М1, М2 и М3 все средства хороши. Например, можно получить параметрические уравнения прямой a в пространстве вида 
. Из них видны координаты 
точки М1 (они получаются при 
), а координаты точки М2 можно вычислить, придав параметру 
любое ненулевое действительное значение (к примеру, 
). После этого можно получить параметрические уравнения прямой b и при некотором значении параметра вычислить координаты точки М3, не забыв удостовериться, что она не является точкой пересечения заданных прямых (что она не лежит на прямой a).
Будем считать, что координаты точек М1, М2 и М3 найдены. После этого мы можем написать уравнение плоскости, проходящей через три точки 
и 
в виде 
. Вычислив определитель матицы вида 
, мы получим общее уравнение плоскости М1М2М3, которое и будет уравнением плоскости, проходящей через две пересекающиеся прямые a и b.
Уравнение плоскости, проходящей через две пересекающиеся прямые 
и 
или 
Если 
, то уравнение плоскости есть
