ЗАДАНИЯ 1. Дан тетраэдр МАВС, в котором МВ ВА. Доказать, что ∆МВД – прямоугольный, если Д – произвольная точка отрезка АС. Найти МД и площадь ∆МВД, если
МВ = ВД = а.
2. Из точки М проведён перпендикуляр МД = 6 см к плоскости квадрата. Наклонная МО образует с плоскостью квадрата угол 60º. О – точка пересечения диагоналей. Доказать, что ∆МОД – прямоугольный. Найти площадь квадрата.
3. Четырёхугольник АВСД – квадрат, О – его центр. Прямая ОМ перпендикулярна плоскости квадрата. Доказать, что МА = МВ = МС = МД. Найдите МА, если АВ = 4 см, ОМ = 1 см.
4. Из точки М проведён перпендикуляр к плоскости ∆АВС. ВМ = 9 см, АС = 10 см,
ВС = ВА = 13 см. Найдите расстояние от точки М до прямой АС.
5. Расстояние от точки М до каждой из вершин правильного треугольника АВС равна 4 см. Найти расстояние от точки М до плоскости треугольника АВС, если
АВ = 6 см.
6. Из точки М проведён перпендикуляр МВ = 4 см к плоскости прямоугольника АВСД. Наклонные МА и МС образуют с плоскостью прямоугольника углы 45º и 30º соответственно. Доказать, что ∆МАД и ∆МСД прямоугольные. Найти стороны прямоугольника.
7. Через вершину А прямоугольного треугольника АВС с прямым углом С проведена прямая АД, перпендикулярная к плоскости треугольника. Докажите, что
∆СВД – прямоугольный. Найти ВД, если ВС = 4, ДС = 5.
1. Через вершину В ромба АВСД проведена прямая ВМ, перпендикулярная его плоскости. Найти расстояние от точки М до прямых, содержащих стороны ромба. Если АВ = 25 см, ВАД = 60º, ВМ = 12,5см.
1. Дан тетраэдр МАВС, в котором МВ = ВА. Нам нужно доказать, что треугольник ∆МВД – прямоугольный, если Д – произвольная точка отрезка АС, и найти МД и площадь ∆МВД, если МВ = ВД = а.
Для начала рассмотрим треугольник ∆МВА. Из условия задачи, МВ = ВА. Также, мы знаем, что угол МВА – внешний по отношению к треугольнику ∆МВД, поэтому он равен сумме углов МВД и ДВА. Таким образом, угол МВА = угол ДВА + угол МВД.
Так как угол МВА является прямым углом, то его величина равна 90 градусов. Подставим это значение в наше уравнение:
90 = угол ДВА + угол МВД.
Угол ДВА в треугольнике ∆МВА – это угол у основания, он равен 180 - угол МВА - угол МАВ (так как сумма углов треугольника равна 180 градусов). Подставим известные значения:
угол ДВА = 180 - 90 - угол МАВ.
Теперь мы можем записать уравнение:
90 = (180 - 90 - угол МАВ) + угол МВД.
Преобразуем и упростим:
90 = 90 - угол МАВ + угол МВД.
Сокращаем по 90:
угол МАВ = угол МВД.
Таким образом, угол МАВ равен углу МВД, а значит, треугольник ∆МВД является прямоугольным.
Теперь найдем МД. Мы знаем, что МВ = ВД = а. Из прямоугольника МВДА видно, что МА = √2 * а. Так как МД является высотой прямоугольного треугольника ∆МВД, то МД = (МА * ВД) / МВ = (√2 * а * а) / а = √2 * а.
Наконец, найдем площадь треугольника ∆МВД. Мы можем воспользоваться формулой площади прямоугольного треугольника: S = (МВ * МД) / 2 = (а * √2 * а) / 2 = (а^2 * √2) / 2 = а^2 * √2 / 2.
2. Из точки М проведен перпендикуляр МД = 6 см к плоскости квадрата. Наклонная МО образует с плоскостью квадрата угол 60º. О – точка пересечения диагоналей. Доказать, что ∆МОД – прямоугольный и найти площадь квадрата.
Доказательство:
Окажется, что если МО является высотой в треугольнике ∆МОД, и мы знаем, что треугольник прямоугольный, тогда нам нужно показать, что МД является высотой в этом треугольнике.
В задаче сказано, что угол МОД 60 градусов. Пусть точка А находится на прямой ОД и АМ – плоскость, параллельная к плоскости квадрата. Тогда ∆МАО – прямоугольный треугольник. Обозначим угол МАО через α.
Из угла α находим угол ОМА:
α + угол МОА = 90 градусов,
умножаем на 2:
2α + 2 * угол МОА = 180 градусов.
Заметим, что угол ОМД + угол МОА = 180 градусов (так как они составляют линейную пару углов). Подставляем эту формулу в предыдущую:
2α + угол ОМД + угол ОМД + угол МОА = 180 градусов,
2α + 2 * угол ОМД + угол МОА = 180 градусов.
Таким образом, у нас есть 2а = 2 * угол ОМД, или а = угол ОМД. Значит, МД является высотой треугольника ∆МОД.
Чтобы доказать, что ∆МОД – прямоугольный, нам нужно показать, что МОD – прямой угол. Мы знаем, что угол МОД = 60 градусов, а МД – высота треугольника ∆МОД. Обозначим угол МДО через β.
Так как треугольник ∆МОД является прямоугольным, то сумма его углов равна 180 градусов:
60 + β + угол МДО = 180 градусов.
Также, угол МДО является внешним углом треугольника ∆МОВ, у которого угол МВО = β, а значит:
β + угол МВО + угол ОМВ = 180 градусов.
Сравниваем два уравнения:
60 + β + угол МДО = β + угол МВО + угол ОМВ.
Так как угол МВО = угол ОМВ, то они могут быть записаны как 2 * угол МВО. Подставляем это в уравнение:
60 + β + угол МДО = β + 2 * угол МВО.
Теперь заменяем угол МДО на 60 - угол МДО (так как сумма углов треугольника равна 180 градусов):
60 + β + 60 - угол МДО = β + 2 * угол МВО.
Сокращаем по 60:
2β = 2 * угол МВО.
β = угол МВО.
Таким образом, у нас получились равные ультравиолетовые γ, а следовательно, треугольник ∆МОД является прямоугольным.
Чтобы найти площадь квадрата, нам нужно знать длину его стороны. К счастью, у нас есть информация о длине высоты МД, которая равна 6 см. Мы можем рассмотреть прямоугольный треугольник ∆МОД, в котором МОD – это высота, МД – основание. Примечательно, что катет МД имеет длину 6 см, а второй катет ОД равен половине стороны квадрата, так как перпендикуляр МД делит его на две равные части.
Таким образом, мы можем использовать теорему Пифагора для нахождения длины стороны квадрата:
(сторона квадрата)^2 = (катет МД)^2 + (катет ОД)^2.
Подставляем известные значения:
(сторона квадрата)^2 = 6^2 + (12,5/2)^2.
Упрощаем:
(сторона квадрата)^2 = 36 + (6,25)^2/2.
Считаем:
(сторона квадрата)^2 = 36 + 39,06.
Опять упрощаем:
(сторона квадрата)^2 = 75,06.
Извлекаем квадратный корень:
сторона квадрата = √75,06.
Округляем до двух знаков после запятой:
сторона квадрата ≈ 8,67 см (округлено).
3. В задаче сказано, что четырёхугольник АВСД – квадрат, О – его центр, и прямая ОМ перпендикулярна плоскости квадрата. Нам нужно доказать, что МА = МВ = МС = МД и найти МА.
Так как О – центр квадрата, значит, ОМ является радиусом окружности, описанной вокруг квадрата, и перпендикулярна его плоскости. Другими словами, ОМ проходит через центры сторон квадрата, а значит, делит их на две равные части. Поэтому, МА = МВ = МС = МД.
Нам нужно найти МА. Мы можем воспользоваться формулой для высоты равностороннего треугольника:
МА = (√3/2) * сторона треугольника.
Из условия задачи, АВ = 4 см. Подставляем это значение:
МА = (√3/2) * 4 = 2√3 см.
Таким образом, МА = 2√3 см.
4. Из точки М проведен перпендикуляр к плоскости ∆АВС. ВМ = 9 см, АС = 10 см, ВС = ВА = 13 см. Найдите расстояние от точки М до прямой АС.
Нам дан прямоугольный треугольник АВС с катетами АС и ВА, и прямой МВ, который является высотой этого треугольника. Нам нужно найти расстояние от точки М до прямой АС.
Мы знаем, что площадь прямоугольного треугольника ∆АВС можно найти двумя способами: S = (АС * ВА) / 2 и S = (МВ * AB) / 2, где МВ – высота треугольника, АВ – его гипотенуза.
Подставляем известные значения:
S = (АС * ВА) / 2 = (10 * 13) / 2 = 65 см^2.
Также, мы можем выразить площадь треугольника через его высоту МВ и его основание АС:
S = (МВ * АС) / 2.
Подставляем известные значения:
65 = (9 * АС) / 2.
Теперь находим АС:
65 * 2 = 9 * АС.
АС = 130 / 9 см.
Таким образом, расстояние от точки М до прямой АС ≈ 14,44 см (округлено с двумя знаками после запятой).
5. Расстояние от точки М до каждой из вершин правильного треугольника АВС равно 4 см. Найти расстояние от точки М до плоскости треугольника АВС, если АВ = 6 см.
Правильный треугольник АВС является равно