profile
Размещено 4 года назад по предмету Геометрия от grigori327

Длина ребра куба ABCDA1B1C1D1 равна 2а,точка р- середина отрезка ВС.Найдите: а)расстояние между прямыми B1D и AP б)угол между прямыми B1D и AP. Решите плз,три дня голову ломаю,а завтра сдать уже над.

  1. Ответ на вопрос
    Ответ на вопрос дан Andr1806
    Прямые АР и B1D - скрещивающиеся, так как лежат в разных плоскостях и не пересекаются.
    Цитаты: "Расстоянием между скрещивающимися прямыми называется расстояние между одной из скрещивающихся прямых и плоскостью, проходящей через другую прямую параллельно первой. Угол между скрещивающимися прямыми - это угол между любыми двумя пересекающимися прямыми, которые параллельны исходным скрещивающимся".
    Построение:
    Проведем прямую КL через точку D параллельно АР.
    В точках пересечения этой прямой с продолжениями ребер ВА и ВС получим точки L и K соответственно. Соединив точки К, В1 и L, получим сечение КВ1L, параллельное прямой АР. Таким образом, искомое расстояние - это расстояние от прямой АР до плоскости КВ1L, а искомый угол - угол KDB1.
    Проведем DO⊥РA до пересечения с ребром АВ а точке М.
    Из точки М восстановим перпендикуляр МТ до пересечения с линией
    сечения ВL. Тогда плоскость DTM перпендикулярна плоскости основания и плоскости сечения, а перпендикуляр ОН в прямоугольном треугольнике DQO - искомое расстояние между прямыми B1D и АР.
    а) По условию:
    Из треугольников АРВ, DCB и DBB1 по Пифагору:
    AP=a√5, DB=2a√2, DB1=2a√3.
    Из подобия треугольников NPB и NAD:
    BN/ND=PN/NA=PB/DA=1/2.
    DN=(2/3)*DB=4a√2/3.
    AN=(2/3)AP=2a√5/3.
    Площадь треугольника ADN:
    Sadn=(1/2)*DN*DA*Sin45. Или Sadn=4a²/3.
    Sadn=(1/2)*AN*DO, отсюда DO=2S/AN=4a/√5.
    OA=√(DA²-DO²)=√(4a²-16a²/5)=√[(20a²-16a²)/5]=2a/√5.
    ΔDAO~ΔAOM, так как <OAM=<AMO (соответтвенные стороны взаимно перпендикулярны: АМ⊥AD и MO⊥AO). Тогда
    AM/DA=AO/DO, AM=DA*AO/DO=a, и АМ=МВ=а   =>  DM=AP=a√5.
    DK(KL)║AP по построению.
    Треугольник PBN подобен ΔKBD, а ΔBNA подобен ΔDBL  и  
    BP/BK=BN/BD=1/3.
    BK=3a. BL=6a.  AL=4a.  LM=5a.
    ΔLMT подобен ΔLBB1.
    MT/BB1=LM/LB, MT=LM*BB1/LB.
    MT=5a*2a/6a=5a/3.
    DM/DO=MT/OQ.
    OQ=MT*DO/DM=(5a/3)*(4a/√5)/a√5=4a/3.
    DQ=√(DO²+OQ²)=√(16a²/5+16a²/9)=4a√14/(3√5).
    ОН=DO*OQ/DQ или ОН=(4a/√5)*(4a/3)/[4a√14/(3√5)]=4a/√14=2a√14/7.
    Ответ: расстояние равно 2a√14/7.

    б) Угол KDB1 - искомый угол между прямыми B1D и АР.
    KB=3a. KB1=√(KB²+BB1²)=√(9a²+4a²)=a√13.
    DB1=2a√3.  KD=√(KC²+DC²)=√(a²+4a²)=a√5.
    По теореме косинусов:
    Cosα=(KD²+DB1²-KB1²)/(2*KD*DB1).
    Cosα=(5a²+12a²-13a²)/(2*a√5*2a√3)=1/√15.
    Ответ: угол α=arccos(1/√15). α ≈ 75°.

    Координатный метод:
    Поместим начало координат в вершину А.
    Вектор АР{2a;a;0},  |AP|=√(4a²+a²+0)=a√5.
    Вектор B1D{-2a;2a;-2a},  |В1D|=√(4a²+4a²+4a²)=a√12=2a√3.
    cosα=(x1*x2+y1*y2+z1*z2)/[√(x1²+y1²+z1²)*√(x2²+y2²+z2²)]
    cosα=(-4a²+2a²+0)/(a√5*2a√3]=-2a²/2a²√15= -1/√15.
    Ответ: α=arccos(1/√15). α ≈ 75°.

    Имеем точки А и D и направляющие вектора прямых B1D и АР:
    А(0;0;0); n1{2a;a;0} (1) и D(0;2a;0); n2{-2a;2a;-2a}.
    Есть формула нахождения расстояния между скрещивающимися прямыми:
    d(a;b)=|(n1*n2*M1M2)|/|n1*n2| где произведения - это произведения векторов, а М1 и М2 - произвольные точки этих прямых - в нашем случае точки А и D.
    Находим смешанное произведение векторов:
    (n1*n2*M1M2)=|2a -2a  0|
                             |a   2a 2a|
                             |0  -2a  0|  = 2a(4a²)-a*0-0*4a=8a³.
    Произведение векторов n1 и n2:
    n1*n2=| i     j    k  |
               | 2a a    0  |
               |-2a 2a -2a| = i(-2a²-0)-j(-4a²)+k(4a²+2a²) = -2a²i+4a²j+6a²k.
    Модуль |n1n2|=√(4a+16a+36a)=a²√56.
    Тогда искомое расстояние равно 8a³/a²√56 =a*4/√14=2a√14/7.
Не тот ответ на вопрос, который вам нужен?
Найди верный ответ
Самые новые вопросы
tegysigalpa2012
Русский язык - 5 лет назад

Помогите решить тест по русскому языку тест по русскому языку «местоимение. разряды местоимений» для 6 класса 1. укажите личное местоимение: 1) некто 2) вас 3) ни с кем 4) собой 2. укажите относительное местоимение: 1) кто-либо 2) некоторый 3) кто 4) нам 3. укажите вопросительное местоимение: 1) кем-нибудь 2) кем 3) себе 4) никакой 4. укажите определительное местоимение: 1) наш 2) который 3) некий 4) каждый 5. укажите возвратное местоимение: 1) свой 2) чей 3) сам 4) себя 6. найдите указательное местоимение: 1) твой 2) какой 3) тот 4) их 7. найдите притяжательное местоимение: 1) самый 2) моего 3) иной 4) ничей 8. укажите неопределённое местоимение: 1) весь 2) какой-нибудь 3) любой 4) этот 9. укажите вопросительное местоимение: 1) сколько 2) кое-что 3) она 4) нами 10. в каком варианте ответа выделенное слово является притяжательным местоимением? 1) увидел их 2) её нет дома 3) её тетрадь 4) их не спросили

Информация

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.