В геометрии перпендикулярность — это важное понятие, которое обозначает взаимное расположение двух объектов (прямых, отрезков, плоскостей и т. д.) под прямым углом, то есть под углом в 90 градусов (или π/2 радиан).
🔹 Основное определение:
Две геометрические фигуры называются перпендикулярными, если угол между ними равен 90°.
🔹 Перпендикулярность на плоскости
1. Перпендикулярные прямые
Две прямые на плоскости называются перпендикулярными, если при их пересечении они образуют четыре прямых угла (по 90° каждый). Это означает, что одна прямая «стоит вертикально» по отношению к другой, если мысленно представить их.
✏ Пример:
Если прямая a⊥ba perp b, то угол между ними равен 90∘90^circ. На рисунке это часто обозначается маленьким квадратиком в углу:
Прямая вертикальная перпендикулярна горизонтальной.
🔹 Алгебраическое описание перпендикулярности (векторы)
Если даны два вектора a⃗vec{a} и b⃗vec{b}, они перпендикулярны тогда и только тогда, когда их скалярное произведение равно нулю:
a⃗⋅b⃗=0vec{a} cdot vec{b} = 0
Это формально описывает, что угол между ними равен 90°.
🔹 Перпендикулярность в пространстве
1. Прямая перпендикулярна плоскости
Прямая называется перпендикулярной плоскости, если она образует прямые углы со всеми прямыми, лежащими в этой плоскости и проходящими через точку пересечения.
То есть если прямая входит в плоскость под углом 90°, она перпендикулярна этой плоскости.
2. Две плоскости перпендикулярны
Две плоскости перпендикулярны, если угол между ними (угол между их нормалями) равен 90°. Более формально: если одна из плоскостей содержит прямую, перпендикулярную ко второй плоскости.
🔹 Построение перпендикуляра (в геометрических задачах)
В задачах по геометрии часто нужно:
Построить перпендикуляр из точки к прямой
Провести перпендикуляр из точки к плоскости
Найти расстояние от точки до прямой или плоскости (это и есть длина перпендикуляра!)
🔹 Обозначения
Символ перпендикулярности: ⊥perp
Пример: AB⊥CDAB perp CD означает, что отрезок AB перпендикулярен отрезку CD
🔹 Свойства перпендикулярности
Если две прямые перпендикулярны, то угол между ними равен 90°.
Если прямая перпендикулярна двум пересекающимся прямым в одной точке, то она перпендикулярна всей плоскости.
В прямоугольном треугольнике катеты перпендикулярны друг другу.
🔹 Применение перпендикулярности
При построении координатных систем (оси координат перпендикулярны)
В архитектуре и инженерии (угол в 90° — основной при проектировании зданий и механизмов)
В векторной алгебре, аналитической геометрии, физике
🔹 Примеры из жизни
Углы между полом и стеной
Мачта, стоящая вертикально на палубе
Стрелка компаса, указывающая строго на север, если восток/запад — горизонтальны
Если хочешь, я могу нарисовать или показать на примере, как выглядит перпендикуляр — просто скажи!