Ответ:
Используем формулу угла между прямыми: \(\cos\varphi=\dfrac{|\overrightarrow{AB}\cdot\overrightarrow{CD}|}{|\overrightarrow{AB}|\,|\overrightarrow{CD}|}\). Модуль скалярного произведения даёт острый угол между прямыми.
- а) \(\overrightarrow{AB}=(1;1;-2)\), \(\overrightarrow{CD}=(1;0;-1)\). Тогда \(\overrightarrow{AB}\cdot\overrightarrow{CD}=3\), а длины векторов равны \(\sqrt6\) и \(\sqrt2\). Поэтому \(\cos\varphi=\dfrac{3}{\sqrt{12}}=\dfrac{\sqrt3}{2}\), откуда \(\varphi=30^\circ\).
- б) \(\overrightarrow{AB}=(1;0;-1)\), \(\overrightarrow{CD}=(0;-2;2)\). Скалярное произведение равно \(-2\), длины — \(\sqrt2\) и \(2\sqrt2\). Значит, \(\cos\varphi=\dfrac{2}{4}=\dfrac12\), откуда \(\varphi=60^\circ\).
- в) \(\overrightarrow{AB}=(1;1;-2)\), \(\overrightarrow{CD}=(-2;-2;4)=-2\overrightarrow{AB}\). Направляющие векторы коллинеарны, значит, прямые параллельны и угол между ними равен \(0^\circ\).
- г) \(\overrightarrow{AB}=(-1;0;1)\), \(\overrightarrow{CD}=(0;0;-2)\). Скалярное произведение равно \(-2\), длины — \(\sqrt2\) и \(2\). Поэтому \(\cos\varphi=\dfrac{2}{2\sqrt2}=\dfrac{1}{\sqrt2}\), откуда \(\varphi=45^\circ\).
Ответ: а) 30°; б) 60°; в) 0°; г) 45°.
