Основанием прямой призмы ABCDА1B1C1D1 является ромб с тупым углом B, равным 120°. Все ребра этой призмы равны 10. Точки P и K — середины ребер CC1 и CD соответственно.
а) Докажите, что прямые PK и PB1 взаимно перпендикулярны.
б) Найдите угол между плоскостями PKB1 и C1B1B.
а) Вычислим стороны треугольника B1PK:
Следовательно, по теореме, обратной теореме Пифагора, треугольник B1PK — прямоугольный, а значит, прямые PK и PB1 взаимно перпендикулярны.
б) Заметим, что B1P — линия пересечения плоскостей PKB1 и C1B1B. Из п. а), прямые PK и PB1 перпендикулярны, в плоскости C1B1B из точки P восстановим перпендикуляр к прямой B1P, пусть он пересекает B1C1 в точке Q. Тогда KPQ — линейный угол одного из двугранных углов, образованных пересечением плоскостей PKB и C1B1B. Найдём его. Треугольники B1PC, PC1Q и B1PQ — подобны, следовательно,
Тогда получаем:
Следовательно, угол между плоскостями PKB1 и C1B1B равен
Ответ: б)

