- $cos{\hat{(l,m)}}=\left|\dfrac{\vec{a}\cdot\vec{b}}{|\vec{a}||\vec{b}|}\right|$ -- угол между прямыми - $\sin{\hat{(l,\alpha)}}=|\cos{\hat{(\vec{n}_\alpha,\vec{v})}}|$ -- угол между прямой и плоскостью - $\cos{\hat{(\alpha,\beta)}}=|\cos{\hat{(\vec{n}_\alpha,\vec{n}_\beta)}}|$ -- угол между плоскостями - $\rho(A,\alpha)=\left|\dfrac{\vec{c}\cdot\vec{n}}{|\vec{n}|}\right|$ -- расстояние от точки до плоскости - $\rho(l,m)=\left|\dfrac{\vec{c}\cdot\vec{n}}{|\vec{n}|}\right|$ -- расстояние между скрещивающимися прямыми, $\vec{n}=\vec{v}_l\times\vec{v}_m$ - $S_{ABC}=\dfrac{1}{2}\cdot|\overrightarrow{AB}\times\overrightarrow{AC}|$ -- площадь треугольника - $V_{ABCD}=\dfrac{1}{6}|(\vec{a},\vec{b},\vec{c})| = \dfrac{1}{6}|(\vec{a}\times\vec{b})\cdot \vec{c}|$ -- объем пирамиды - $V_{ABCDA_1B_1C_1D_1}=|(\vec{a},\vec{b},\vec{c})|=|(\vec{a}\times\vec{b})\cdot\vec{c}|$ -- объем параллелепипеда - $\rho(A,l) = \dfrac{|\vec{c}\times\vec{v}|}{|\vec{v}|}$ -- расстояние от точки до прямой ====Теорема 1==== Угол между прямой $l$ и плоскостью $\alpha$ можно найти из соотношения $$\sin{\hat{(l,\alpha)}}=|\cos{\hat{(\vec{n}_\alpha,\vec{v})}}|,$$ где $\vec{v}$ -- направляющий вектор прямой $l$, а $\vec{n}_\alpha$ -- нормаль к плоскости $\alpha$. ---- ====Теорема 2==== Угол между плоскостями $\alpha$ и $\beta$ можно найти из соотношения $$\cos{\hat{(\alpha,\beta)}}=|\cos{\hat{(\vec{n}_\alpha,\vec{n}_\beta)}}|,$$ где $\vec{n}_\alpha$ и $\vec{n}_\beta$ -- это нормали к плоскостям $\alpha$ и $\beta$ соответственно. ---- ===Лемма=== Пусть даны вектора ненулевые вектора $\vec{c}$, $\vec{n}$. Длина проекции вектора $\vec{c}$ на вектор $\vec{n}$ вычисляется по формулам - $|Pr_{\vec{n}}\vec{c}| = \Big|\,|\vec{c}|\cos{\varphi}\,\Big|$ - $|Pr_{\vec{n}}\vec{c}| = \left|\dfrac{\vec{c}\cdot\vec{n}}{|\vec{n}|}\right|$ ---- ====Теорема 3==== Расстояние от точки $A$ до плоскости $\alpha$ можно найти по формуле $$\rho(A,\alpha)=\left|\dfrac{\vec{c}\cdot\vec{n}}{|\vec{n}|}\right|,$$ где $\vec{c}$ -- произвольный вектор, соединяющий точку $A$ и плоскость $\alpha$, а $\vec{n}$ -- нормаль к плоскости $\alpha$. ===Доказательство=== Выберем на плоскости $\alpha$ произвольную точку $B$. Тогда $\vec{c}=\overrightarrow{AB}$. Пусть $\varphi$ -- это угол между векторами $\vec{c}$ и $\vec{n}$. Ясно, что искомое расстояние -- это длина проекции вектора $\vec{c}$ на нормаль $\vec{n}$. Тогда $\rho(A,\alpha)=|Pr_{\vec{n}}{\vec{c}}|=|\vec{c}\cos{\varphi}|=\left|\dfrac{|\vec{n}|\,|\vec{c}|\cos{\varphi}}{|\vec{n}|}\right|=\left|\dfrac{\vec{c}\cdot\vec{n}}{|\vec{n}|}\right|$ ---- ====Теорема 4==== Расстояние между скрещивающимися прямыми $l$ и $m$ можно найти по формуле $$\rho(l,m)=\left|\dfrac{\vec{c}\cdot\vec{n}}{|\vec{n}|}\right|,$$ где $\vec{c}$ -- произвольный вектор, соединяющий данные прямые, а $\vec{n}$ перпендикулярен обеим данным прямым. ===Доказательство=== Построим плоскость $\alpha$, проходящую через прямую $l$ и параллельную прямой $m$. Вектор $\vec{n}$ будет нормалью к плоскости $\alpha$, так как он перпендикулярен обеим прямым. Ясно, что искомое расстояние -- это длина проекции вектора $\vec{c}$ на нормаль $\vec{n}$. Тогда $\rho(l,m)=|Pr_{\vec{n}}{\vec{c}}|=|\vec{c}\cos{\varphi}|=\left|\dfrac{|\vec{n}|\,|\vec{c}|\cos{\varphi}}{|\vec{n}|}\right|=\left|\dfrac{\vec{c}\cdot\vec{n}}{|\vec{n}|}\right|$