R1SI3r42jhkfA

Points, lines and planes in space – doing exercises

Source: licencja: CC 0.

Punkty, proste i płaszczyzny w przestrzeni – rozwiązywanie zadań

Learning objectives

You will learn to draw lines in space (according to conditions of the task).

You will learn to apply the concept of an angle between the line and the plane as well as the dihedral angle between half‑planes.

Learning effect

  • You draw lines in space (according to conditions of the task) and to apply the concept of an angle between the line and the plane as well as the dihedral angle between half‑planes.

Task 1
R22vLPaxmhdEn1
nagranie abstraktu

Open the slideshow and observe drawings that illustrates relations between lines and planes in space.

R1HO3dchBCaVy
Pokaz multimedialny - proste i płaszczyzny w przestrzeni. Instrukcja obsługi z poziomu klawiatury: 1. Uruchomienie aplikacji - ENTER, 2. Na każdym ze slajdów czytany jest automatycznie tekst alternatywny po polsku, 3. Przy pierwszym uruchomieniu na pierwszym slajdzie, czytanie tekstu po angielsku - TAB, 4. Przejście między slajdami: do następnego slajdu - TAB, do poprzedniego slajdu - TAB + SHIFT, 5. Przejście do czytania napisu po angielsku - strzałka w górę + strzałka w dół (czyta tekst po angielsku widoczny na slajdzie).
Lines and planes in space
Source: GroMar, licencja: CC BY 3.0.

Do tasks that are divided into four thematical areas.

Task 2
R1J3E2qeD6RKy1
nagranie abstraktu

Area I - Mutual position of a line and a plane.

There is a parallelogram ABCD whose diagonals cross at point P and the point S that does not belong to the plane ABCD. Moreover, we know that line segments AS and SC as well as SD and SB are respectively equal to each other. Define the location of the line segment PS with respect to the plane ABCD. Justify the answer.

Task 3
R1czpuno9LQkW1
nagranie abstraktu

Area II - Mutual position of lines in space.

Draw a cube ABCDEFGH. Fill in the table by writing four examples of proper lines, determined by vertices of this cube.

Table

parallel lines

crossing lines

oblique lines

Task 4
R1ScGsM96JTng1
nagranie abstraktu

Area III - Angles between a line and a plane

There is a line segment AB located on the plane p and a point C located in a distance equal to the length of the line segment AB. Find the angle between the line AC and the plane p if the midpoint of the line segment AB is an orthographic projection of the point C on the plane p.

Task 5
R1308vph57yDi1
nagranie abstraktu

Area IV - The dihedral angledihedral angledihedral angle between two half‑planes.

Identify the angle of inclination of the side wall to the plane of the base in the drawn pyramid, knowing that all its edges have the same length.

RcaIVKBwFzqfA1
Source: GroMar, licencja: CC BY 3.0.
Task 6
R1CVUCtWuOwJq1
nagranie abstraktu

An extra task:
The line segment whose length is a is inclined to the plane p at the angle 60°. Calculate the length of the orthographic projection of this line segment on the plane p.

Remember

  • A line can be located on the plane, break the plane or have no common points with the plane.

  • Two lines in space can overlap, be located on one plane or not be located on one plane and have no common points (be oblique).

  • The line k and the plane p are perpendicular only and only if the line k is parallel to each line located on the plane p,

  • The angle between the line k and the plane p is the acute angle between this line and orthographic projection on the plane p,

  • If the line l breaks the plane p and is not perpendicular to it, the line k is an orthographic projection of the line l on the plane p, the line m is located on the plane p and crosses the line l, then the line m is perpendicular to the line l only and only if it is perpendicular to the line k (theorem about three perpendicular lines).

  • The dihedral angledihedral angledihedral angle is the sum of two half‑planes with common edge and one of two areas that this half‑planes cut from the space,

  • The linear anglelinear anglelinear angle of the dihedral angledihedral angledihedral angle is the common part of the dihedral angledihedral angledihedral angle and the plane perpendicular to its edge.

Exercises

Exercise 1
RZ1HgveaUh0xI1
Source: GroMar, licencja: CC BY 3.0.
R13apEO0xyW82
Wersja alternatywna ćwiczenia: In the prism in the picture there are lines DB and AC. Those lines: Możliwe odpowiedzi: 1. have one common point, 2. are parallel, 3. are perpendicular, 4. are oblique
Rzadanie
Source: GroMar, licencja: CC BY 3.0.
Exercise 2

Point a is located inside the dihedral angle. Distance between this point and each wall of this angle is 10 cm and the angle between this distances is 120°. Calculate the distance between the point A and the edge of the dihedral angle.

Exercise 3

On the plane p, there are two parallel line a and b whose distance from each other is 20 cm. There is a line c, parallel to lines a and b, located outside of this plane. The distance from the line c to the plane p is 12 cm and the distance between the line c and the line b is 13 cm.

Calculate the length between the line c and the line a. Make a proper drawing. Describe the drawing and write the answer in English.

Exercise 4
R7DvE72pk031D
Wersja alternatywna ćwiczenia: Indicate which pairs of expressions or words are translated correctly. Możliwe odpowiedzi: 1. położenie prostej i płaszczyzny - location of a line and a plane, 2. położenie dwóch prostych w przestrzeni - location of two lines in space, 3. kąt nachylenia prostej do płaszczyzny - angle between the line and the plane, 4. kąt dwuścienny - dihedral angle, 5. prosta prostopadła do płaszczyzny - line breaking the plane, 6. kąt dwuścienny - linear angle
Rzadanie
Source: GroMar, licencja: CC BY 3.0.
RoCJtQnKVl4Yg1
Interaktywna gra, polegająca na łączeniu wyrazów w pary w ciągu jednej minuty. Czas zaczyna upływać wraz z rozpoczęciem gry. Jeden ruch to odkrywanie najpierw jednej potem drugiej karty z wyrazem. Każdy wyraz jest odczytywany. Kolejny ruch to odkrywanie trzeciej i czwartej karty. W ten sposób odsłuchasz wszystkie wyrazy. Nawigacja z poziomu klawiatury za pomocą strzałek, odsłuchiwanie wyrazów enterem lub spacją. Znajdź wszystkie pary wyrazów.
Source: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.

Glossary

angle between the line and the plane
angle between the line and the plane

kąt nachylenia prostej do płaszczyzny

R21qPWF5kMjOh1
wymowa w języku angielskim: angle between the line and the plane
dihedral angle
dihedral angle

kąt dwuścienny

R2SLecOH4yG1C1
wymowa w języku angielskim: dihedral angle
line breaking the plane
line breaking the plane

prosta przebijająca płaszczyznę

R1Kd2VjlIFzoa1
wymowa w języku angielskim: line breaking the plane
line perpendicular to the plane
line perpendicular to the plane

prosta prostopadła do płaszczyzny

RuIoToz9vO8N81
wymowa w języku angielskim: line perpendicular to the plane
linear angle
linear angle

kąt liniowy

Rd2vIaoII7fEc1
wymowa w języku angielskim: linear angle
location of a line and a plane
location of a line and a plane

położenie prostej i płaszczyzny - prosta może leżeć na płaszczyźnie, przebijać ją lub nie mieć z nią punktów wspólnych.

R1V5hgPsDNEuF1
wymowa w języku angielskim: location of a line and a plane
location of two lines in space
location of two lines in space

położenie dwóch prostych w przestrzeni- dwie proste w przestrzeni mogą się pokrywać, leżeć w jednej płaszczyźnie lub nie leżeć w jednej płaszczyźnie i nie mieć punktów wspólnych (są skośne).

RU3g1o1HH3zQf1
wymowa w języku angielskim: location of two lines in space

Keywords

angle between the line k and the plane pangle between the line and the planeangle between the line k and the plane p,

dihedral angledihedral angledihedral angle,

linear anglelinear anglelinear angle,

location of a line and a planelocation of a line and a planelocation of a line and a plane,

location of two lines in spacelocation of two lines in spacelocation of two lines in space