Дан прямоугольный параллелепипед ABCDA1B1C1D1. AD=6 см, DC=10 см, A1N=ND1, AM=A1M, A1D пересекает MN в точке K. Найдите расстояние : а) от точки K до плоскости BCC1 б) между A1B1 и плоскостью BCD в) между прямыми MN и CC1 г) между плоскостями AA1B и DCC1
a) Расстояние от точки K до плоскости BCC1:
Для начала, нам нужно найти уравнение плоскости BCC1. Мы можем это сделать, используя три точки на плоскости, например, B, C и C1.
Точка B имеет координаты (0, 0, 0), точка C имеет координаты (0, 10, 0), а точка C1 - (6, 10, 0).
Зная координаты трех точек, мы можем записать уравнение плоскости в виде Ax + By + Cz + D = 0, где A, B, C и D - неизвестные коэффициенты, а x, y, z - координаты любой точки на плоскости.
Подставим координаты точки B в уравнение плоскости и найдем D:
D = -(A * 0 + B * 0 + C * 0) = 0.
Подставим координаты точки C и найдем A:
A * 0 + B * 10 + C * 0 + 0 = 0
10B = 0
B = 0.
Теперь подставим координаты точки C1 и найдем C:
A * 6 + 0 + C * 0 + 0 = 0
6A = 0
A = 0.
Таким образом, уравнение плоскости BCC1 имеет вид:
0x + 0y + Cz + 0 = 0
Cz = 0
z = 0.
Заметим, что коэффициент C равен нулю, это означает, что плоскость BCC1 параллельна плоскости XY. Это означает, что расстояние от точки K до плоскости BCC1 будет равно высоте треугольника MKN.
Для того чтобы найти высоту треугольника MKN, нам нужно найти длину отрезка KN. Обрати внимание, что мы знаем, что AD = 6 см, AM = A1M и A1N = ND1.
Из прямоугольного треугольника A1KD1 мы можем найти длину отрезка KN с помощью теоремы Пифагора:
KN^2 = KD1^2 - A1D^2.
Мы знаем, что KD1 = DC = 10 см и A1D = AD = 6 см, поэтому:
KN^2 = 10^2 - 6^2
KN^2 = 100 - 36
KN^2 = 64
KN = 8 см.
Теперь, мы знаем, что расстояние от точки K до плоскости BCC1 равно высоте треугольника MKN, и она равна длине отрезка KN, равной 8 см. Таким образом, расстояние от точки K до плоскости BCC1 равно 8 см.
b) Расстояние между A1B1 и плоскостью BCD:
Мы можем найти это расстояние, используя формулу для расстояния между параллельными плоскостями.
Расстояние между плоскостью и прямой, проведенной параллельно плоскости, равно расстоянию от любой точки на прямой до плоскости. В нашем случае, A1B1 - это прямая в плоскости BCD, проведенная параллельно плоскости BCD. Таким образом, достаточно найти расстояние от любой точки на A1B1 до плоскости BCD.
Мы можем выбрать, например, точку A1(6, 0, 0). Тогда, расстояние от этой точки до плоскости BCD можно найти с помощью формулы:
d = |Ax + By + Cz + D| / sqrt(A^2 + B^2 + C^2),
где A, B, C и D - коэффициенты уравнения плоскости BCD, а x, y, z - координаты точки A1(6, 0, 0).
Подставим координаты A1(6, 0, 0) в уравнение плоскости BCD и найдем A, B, C и D:
A * 6 + 0 + C * 0 + D = 0
6A + D = 0
D = -6A.
Заметь, что этой формуле расстояния не важен сам знак перед модулем. Так что мы можем выбрать, скажем D = 6A.
Теперь вернемся к формуле для расстояния:
d = |A * 6 + 0 + C * 0 + 6A| / sqrt(A^2 + B^2 + C^2)
d = |7A| / sqrt(A^2 + B^2 + C^2).
Таким образом, расстояние между A1B1 и плоскостью BCD равно |7A| / sqrt(A^2 + B^2 + C^2). Но, как мы видели в пункте a), коэффициент C равен нулю, значит расстояние превратится в 0. Ответ: 0.
...