Обозначим угол между прямой АВ и плоскостью β через φ. Прямая А1В перпендикулярна плоскости β.
Из условия задачи известно, что угол BАВ1 = 30°, тогда:
cos(30°) = AB1 / AB
AB1 = AB * cos(30°)
AB1 = AB * (√3/2)
Рассмотрим треугольник A1B1B, где угол BB1A1 прямой.
sin(φ) = A1B1 / AB = 6 / AB
A1B1 = 6
A1B^2 = AB1^2 + A1B1^2
A1B = √(AB1^2 + A1B1^2)
По теореме Пифагора для треугольника A1B1B : A1B^2 + AB^2 = AA1^2
A1B^2 = AA1^2 - AB^2
Тогда AA1^2 - AB^2 = AB1^2 + A1B1^2
AA1^2 = AB1^2 + A1B1^2 + AB^2
Пусть AB = x, тогда AB1 = x * (√3/2), A1B1 = 6
AA1^2 = (x * (√3/2))^2 + 6^2 + x^2
AA1^2 = (3/4) * x^2 + 36 + x^2 = (7/4) * x^2 + 36
В прямоугольном треугольнике А1АВ1:
tg φ = А1B1 / АВ = 6 / (х*(√3/2)) = 12/(х√3)
sin φ = А1B1 / АА1 = 6 /√( (7/4)*x^2 + 36)
Угол между прямой АВ и плоскостью β равен φ.
sin φ = А1B1 / АА1 = 6 /√( (7/4)*x^2 + 36)
Ответ: arcsin (6 /√( (7/4)*x^2 + 36)), где х = АВ