Ответ:
Для угла между прямыми используем направляющие векторы \(\overrightarrow{AB}\) и \(\overrightarrow{CD}\). Косинус угла между прямыми берём неотрицательным: \(\cos\varphi=\frac{|\overrightarrow{AB}\cdot\overrightarrow{CD}|}{|\overrightarrow{AB}|\,|\overrightarrow{CD}|}\).
- а) \(\overrightarrow{AB}=(1;1;-2)\), \(\overrightarrow{CD}=(1;0;-1)\). Скалярное произведение равно 3, длины векторов — \(\sqrt6\) и \(\sqrt2\). Поэтому \(\cos\varphi=3/\sqrt{12}=\sqrt3/2\), откуда \(\varphi=30^\circ\).
- б) \(\overrightarrow{AB}=(1;0;-1)\), \(\overrightarrow{CD}=(0;-2;2)\). Скалярное произведение равно −2, длины — \(\sqrt2\) и \(2\sqrt2\). Поэтому \(\cos\varphi=2/4=1/2\), откуда \(\varphi=60^\circ\).
- в) \(\overrightarrow{AB}=(1;1;-2)\), \(\overrightarrow{CD}=(-2;-2;4)=-2\overrightarrow{AB}\). Прямые параллельны, поэтому 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 \(\cos\varphi=2/(2\sqrt2)=1/\sqrt2\), откуда \(\varphi=45^\circ\).
Ответ: а) 30°; б) 60°; в) 0°; г) 45°.
