Даю 70 баллов.
№2
Постройте сечение правильного тетраедра ABCD плоскостью, которая проходит через вершину D и середины ребер AB и AC. Найдите периметр и площадь сечения, если AB = 3 см.
№2
Постройте сечение куба плоскостью, которая проходит через вершины A, C и середину ребра BB1. Найдите периметр и площадь сечения, если AB = m.
Answers & Comments
Ответ:№2: Переріз куба
Для початку побудуємо січення куба плоскістю, яка проходить через вершини A, C і середину ребра BB1. Поскажемо, що AB = m.
Візьмемо куб з вершиною A в точці (0, 0, 0) і ребром довжиною AB = m, спрямованим вздовж висі X.
Точка C має координати (0, m, 0), після чого вона розташована на відстані m від вершини A вздовж висоти Y.
Тепер ми маємо знайти середину ребра BB1. Якщо B розташована в точці (0, 0, 0), то точка B1, яка є серединою ребра BB1, буде мати координати (0, m/2, 0), після чого вона розташована на половині відстані між вершинами B і B1 вздовж висоти Y .
Тепер ми можемо побудувати площину, яка проходить через точки D, B і C.
Площина збільшенням рівня Ax + By + Cz + D = 0, де (A, B, C) - нормально до площі, а D - константа.
Знайдемо нормально до площини. Для цього обчислимо вектори, які лежать на площині:
Вектор BC = (0, m, 0)
Вектор BD = (0, 0, 0)
Вектор B1D = (0, м/2, 0)
Обчислимо векторні добутки векторів BC і BD, і B1D і BD, щоб отримати нормалі до площини:
N1 = BC × BD = (0, m, 0) × (0, 0, 0) = (0, 0, 0)
N2 = B1D × BD = (0, м/2, 0) × (0, 0, 0) = (0, 0, 0)
Обидва отримані вектори нульові, що означає, що площина проходить через вершину D.
Тепер ми можемо записати рівняння площини у вигляді: 0x + 0y + 0z + D = 0
Якщо всі коефіцієнти перед змінними дорівнюють нулю, то рівень площини має вигляд D = 0.
Тепер, коли ми маємо рівняння площини, ми можемо знайти периметр і площу перерізу.
Площа перерізу дорівнює площі трикутника ABC, брак D лежить на площі. Площу трикутника можна обчислити за допомогою формули площі трикутника:
S = (1/2) * AB * AC
Де AB = m (за умовою), а AC = m (оскільки точки C знаходяться на відстані m від точки A вздовж вісі Y).
S = (1/2) * m * m = (1/2) * m^2
Тепер дайте знайти периметр перерізу, який дорівнює сумі довжину сторінки трикутника ABC.
Периметр P = AB + AC + BC
P = m + m + m = 3m
Отже, периметр перерізу дорівнює 3м, а площа перерізу - (1/2) * m^2.
Объяснение: