Кут між площинами, кут між прямими, кут між прямою і площиною
Кут між площинами.Нехай задані дві площини
і
.
Один із кутів
, утворених площинами, рівний куту між їх нормальними векторами
і
. Так як другий кут рівний
, то кути між площинами можна обчислити за формулою:
. (8.17)
Під кутом між площинами розуміють менший з двогранних кутів, утворених цими площинами. Для знаходження гострого кута треба взяти модуль правої частини.
Умова паралельності двох площин. Якщо площини паралельні, то паралельні і їх нормальні вектори
, а отже
.
Умова перпендикулярності двох площин. Якщо площини перпендикулярні, то перпендикулярні і їх нормальні вектори
, а отже
.
Кут між прямими на площині, заданими загальними рівняннями. Нехай задані дві прямі
і
.
Кути між прямими визначаються за формулою:
. (8.18)
Умова паралельності двох прямих:
.
Умова перпендикулярності двох прямих:
.
Кут між прямими, заданими канонічними рівняннями.Нехай задані дві прямі
,
.
Один із кутів
між прямими рівний куту між їх напрямними векторами
і
. Так як другий кут рівний
, то кути між прямими можна обчислити за формулою:
. (8.19)
Для знаходження гострого кута треба взяти модуль правої частини.
Умова паралельності двох прямих. Якщо прямі паралельні, то паралельні і їх напрямні вектори
, а отже
.
Умова перпендикулярності двох прямих. Якщо прямі перпендикулярні, то перпендикулярні і їх напрямні вектори
, а отже
.
Кути між двома прямими
, 
на площині визначаються за формулою:
. (8.20)
Умова паралельності двох прямих:
.
Умова перпендикулярності двох прямих:
.
Кут між прямими з заданими кутовими коефіцієнтами.Нехай прямі
,
задані рівняннями
і
, де
,
(рис.8.9). Треба знайти кут
між прямими
,
.

Так як зовнішній кут трикутника
, то
. Якщо
, то
.
Для знаходження гострого кута треба взяти модуль правої частини.
Враховуючи, що
,
, отримаємо:
. (8.21)
Умова паралельності двох прямих. Якщо прямі паралельні, то
і
. З формули (8.21) випливає, що в цьому випадку
. Навпаки, якщо
, то
, а отже прямі паралельні. Таким чином, умовою паралельності двох прямих є рівність їх кутових коефіцієнтів:
.
Умова перпендикулярності двох прямих. Якщо прямі перпендикулярні, то
і
не існує. З формули (8.21) випливає, що в цьому випадку
або
.
Справедливе і обернене твердження.
Приклад 8.8.Знайти кут між прямими
і
, заданими рівняннями
і 
відповідно.
Розв’язок. Спосіб 1. Запишемо рівняння прямої
в загальному вигляді:
. Тоді
,
– нормальні вектори прямих
і
відповідно. Кут між даними прямими знайдемо як кут між їх нормальними векторами, скориставшись формулою (8.18) (для знаходження гострого кута візьмемо модуль правої частини):
і
.
Спосіб 2. Запишемо рівняння даних прямих у вигляді рівнянь з кутовими коефіцієнтами:
,
;
,
.
За формулою (8.21)
і
. t

Кут між прямою і площиною.Нехай задані площина
і пряма
(рис. 8.9).
Кут
між прямою і площиною рівний
, де
– кут між векторами
і
. Отже,
.
Кут
визначаються за формулою:
. (8.22)
Умова паралельності прямої і площини. Для того, щоб пряма і площина були паралельні, необхідно і достатньо, щоб вектори
і
були перпендикулярні, тобто
.
Умова перпендикулярності прямої і площини. Для того, щоб пряма і площина були перпендикулярні, необхідно і достатньо, щоб вектори
і
були колінеарні, тобто
.