Вершины пирамиды находятся в точках А, В, С и D. Вычислить: а) площадь указанной грани; б)площадь сечения, проходящего через середину ребра L и две вершины пирамиды; в)объем пирамиды ABCD. А(3,4,5), В(1,2,1), С(-2,-3,6), D(3,-6,-3); а) АСD; б)L=AB,С и D.


Вершины пирамиды находятся в точках А, В, С и D. Вычислить: а) площадь указанной грани; б)площадь се

kissssss7s8 kissssss7s8    2   28.11.2021 11:07    344

Ответы
Надя0301 Надя0301  14.01.2024 21:38
Для решения данной задачи, мы можем воспользоваться знаниями о геометрии и алгебре. Давайте решим построенные задачи в порядке, в котором они были заданы.

а) Для вычисления площади грани АСD, мы можем использовать формулу для вычисления площади треугольника, если мы знаем координаты его вершин.
Шаг 1: Найдем векторы AC и AD, используя координаты точек:
Вектор AC = (x2 - x1, y2 - y1, z2 - z1) = (-2 - 3, -3 - 4, 6 - 5) = (-5, -7, 1)
Вектор AD = (x3 - x1, y3 - y1, z3 - z1) = (3 - 3, -6 - 4, -3 - 5) = (0, -10, -8)

Шаг 2: Вычислим векторное произведение этих двух векторов:
Векторное произведение AC и AD = (ACy * ADz - ACz * ADy, ACz * ADx - ACx * ADz, ACx * ADy - ACy * ADx)
= (-7 * (-8) - 1 * (-10), 1 * 0 - (-5) * (-8), (-5) * (-10) - (-7) * 0)
= (66, 40, -50)

Шаг 3: Вычислим модуль полученного вектора, чтобы получить площадь грани:
Площадь грани АСD = √(66^2 + 40^2 + (-50)^2) = √(4356 + 1600 + 2500) = √8456 ≈ 92.0

Ответ: Площадь грани АСD составляет примерно 92.0 квадратных единиц.

б) Для вычисления площади сечения, проходящего через середину ребра L и две вершины пирамиды, нам необходимо использовать информацию о координатах этих точек и формулу для площади треугольника.
Шаг 1: Найдем координаты середины ребра L:
Середина ребра L = ((х1 + х2) / 2, (у1 + у2) / 2, (z1 + z2) / 2) = ((3 + 1) / 2, (4 + 2) / 2, (5 + 1) / 2) = (2, 3, 3)

Шаг 2: Построим векторы от середины ребра L к вершинам С и D:
Вектор LC = (x3 - xL, y3 - yL, z3 - zL) = (-2 - 2, -3 - 3, 6 - 3) = (-4, -6, 3)
Вектор LD = (x4 - xL, y4 - yL, z4 - zL) = (3 - 2, -6 - 3, -3 - 3) = (1, -9, -6)

Шаг 3: Вычислим векторное произведение этих двух векторов:
Векторное произведение LC и LD = (LCy * LDz - LCz * LDy, LCz * LDx - LCx * LDz, LCx * LDy - LCy * LDx)
= (-6 * (-6) - 3 * (-9), 3 * 1 - (-4) * (-6), (-4) * (-9) - (-6) * 1)
= (45, 18, -30)

Шаг 4: Вычислим модуль полученного вектора, чтобы получить площадь сечения:
Площадь сечения = √(45^2 + 18^2 + (-30)^2) = √(2025 + 324 + 900) = √3249 ≈ 57.0

Ответ: Площадь сечения, проходящего через середину ребра L и две вершины пирамиды, составляет примерно 57.0 квадратных единиц.

в) Для вычисления объема пирамиды ABCD, воспользуемся формулой для вычисления объема пирамиды, зная ее высоту и площадь основания.
Шаг 1: Вычислим высоту пирамиды ABCD.
Высота пирамиды ABCD = Расстояние от точки D до плоскости пирамиды ABC = |Ax * (By * Cz - Bz * Cy) + Ay * (Bz * Cx - Bx * Cz) + Az * (Bx * Cy - By * Cx) + D|

уравнение плоскости ABC:
Ax(x - xA) + By(y - yA) + Cz(z - zA) + D = 0

уравнение прямой OD:
x = xD + t(Dx - xD) = 3 + t(1 - 3)
y = yD + t(Dy - yD) = -6 + t(-2 + 6)
z = zD + t(Dz - zD) = -3 + t(1 + 3)

Подставим уравнение прямой OD в уравнение плоскости ABC и найдем значение параметра t:
A(3 + t(1 - 3)) + B(-6 + t(-2 + 6)) + C(-3 + t(1 + 3)) + D = 0
3A - 3At - 6B + 6Bt - 3C + 4Ct + D = 0
(3A - 6B - 3C + D) + t(-3A + 6B + 4C) = 0

Сравниваем коэффициенты при t и находим результат:
-3A + 6B + 4C = 0
-3(3) + 6(-2) + 4(1) = -9 - 12 + 4 = -17

Значит уравнение прямой OD:

x = 3 + t(1 - 3) = 3 - 2t
y = -6 + t(-2 + 6) = -6 + 4t
z = -3 + t(1 + 3) = -3 + 4t

Подставим это значение параметра t в уравнение плоскости ABC и найдем высоту пирамиды H:
H = |Ax * (By * Cz - Bz * Cy) + Ay * (Bz * Cx - Bx * Cz) + Az * (Bx * Cy - By * Cx) + D| / √(A^2 + B^2 + C^2)
H = |3 * (-2 * 6 - (-3) * (-3)) + 4 * (-3 * 6 - (-2) * (-3)) + 5 * ((-2) * (-3) - (-3) * (-2)) + 1(3 * (-3) - 4 * (-2) + 5 * (-2)))| / √(3^2 + 4^2 + 5^2)
H = |-114 - 78 - 14 + 23| / √(9 + 16 + 25)
H = |-183| / √(50)
H = 183 / √50

Шаг 2: Вычислим площадь основания пирамиды ABCD.
Площадь основания пирамиды ABCD = Площадь треугольника ABC = Площадь грани АСD = 92.0 (по результатам задания а)

Шаг 3: Вычислим объем пирамиды ABCD, используя формулу:
Объем пирамиды ABCD = (Площадь основания * Высота) / 3
Объем пирамиды ABCD = (92.0 * 183 / √50) / 3

Ответ: Объем пирамиды ABCD составляет приблизительно (92.0 * 183 / √50) / 3 кубических единиц.
ПОКАЗАТЬ ОТВЕТЫ
Другие вопросы по теме Математика