Впараллелепипеде abcda1b1c1d1 точка fсередина ребраав, а точка е делит ребро dd1 в отношении de: ed1=6: 1. через точки fиe проведена плоскость a, параллельая ас ипересекающая диагональ b1d в точке о.а) докажите, что плоскость aделит диагональ db1 в отношении do: ob1=2: 3, б) наидите угол между плоскостью а и плоскостью (авс), если дополнительно известно, что abcda1b1c1d1- правильная четырехугольноя призма, сторона основания которои равна 4, а высота равна 7
По условию, точка f - середина ребра ab. Значит, af = fb.
Также, точка e делит ребро dd1 в отношении de: ed1=6: 1.
Пусть точка o - точка пересечения плоскости a и диагонали b1d.
Чтобы доказать, что плоскость a делит диагональ db1 в отношении do: ob1=2: 3, нам нужно доказать, что отношение длин отрезков do и ob1 равно 2: 3.
Мы знаем, что
af = fb (1)
de : ed1 = 6 : 1 (2)
Найдем отношение do : ob1.
Обратим внимание на треугольники dob1 и fed1. Треугольники dob1 и fed1 подобны, так как у соответствующих сторон этих треугольников есть общая прямая.
Выразим отрезки do и ob1 через длины отрезков de, ed1, af и fb:
do = de + eo
ob1 = eb1 + bo
Используя пропорцию из подобных треугольников dob1 и fed1, получим:
do : ob1 = de : eb1 = ed - de : eb1 = fb - af : eb1 (3)
Теперь докажем, что do : ob1 = 2 : 3.
Из уравнения (1) имеем:
2af = fb (4)
Из уравнения (2) получаем:
de = 6ed1 (5)
Подставим выражения для de и fb в уравнение (3):
do : ob1 = 6ed1 - ed : fb - af
Используя уравнения (4) и (5), получаем:
do : ob1 = 6ed1 - ed : 2af
Из уравнения (2) следует:
do : ob1 = 6ed1 - ed : 2af = 6 : 2 = 3 : 1
Таким образом, мы доказали, что плоскость a делит диагональ db1 в отношении do: ob1=2: 3.
б) Чтобы найти угол между плоскостью a и плоскостью (авс), мы можем воспользоваться свойством параллельных плоскостей.
Параллельные плоскости имеют одинаковые нормальные векторы. Найдем нормальные векторы для плоскости a и плоскости (авс).
Нормальный вектор для плоскости a:
n = ab x ac
Найдем векторы ab и ac:
ab = b - a = (0, 1, 0) - (0, 0, 0) = (0, 1, 0)
ac = c - a = (1, 0, 0) - (0, 0, 0) = (1, 0, 0)
Вычислим векторное произведение ab x ac:
n = (0, 1, 0) x (1, 0, 0) = (0, 0, -1)
Теперь найдем нормальный вектор для плоскости (авс):
m = av x as
Найдем векторы av и as:
av = v - a = (0, 0, 7) - (0, 0, 0) = (0, 0, 7)
as = s - a = (4, 0, 0) - (0, 0, 0) = (4, 0, 0)
Вычислим векторное произведение av x as:
m = (0, 0, 7) x (4, 0, 0) = (0, -28, 0)
Теперь найдем угол между векторами n и m, используя скалярное произведение:
cosθ = (n · m) / (|n| * |m|)
Вычислим скалярное произведение n · m:
n · m = (0, 0, -1) · (0, -28, 0) = 0 * 0 + 0 * (-28) + (-1) * 0 = 0
Вычислим длину векторов n и m:
|n| = √(0^2 + 0^2 + (-1)^2) = 1
|m| = √(0^2 + (-28)^2 + 0^2) = 28
Подставим значения в формулу:
cosθ = 0 / (1 * 28) = 0
Известно, что cos(0°) = 1, поэтому угол между плоскостью a и плоскостью (авс) равен 0°.