Консультация № 176339
27.01.2010, 13:46
0.00 руб.
0 5 2
Здравствуйте! Решите пожалуйста задачу:

Даны координаты вершин пирамиды А1,А2,А3,А4. Найти:
1) Длину ребра А1,А2
2) Косинус угла между рёбрами А1А2 и А1А4
3) Площадь грани А1А2А3
4) Уравнение грани А1А2А3
5) Уравнение высоты опущеной из вершины А4 на грань А1А2А3
6) Объём пирамиды

А1(7,5,3) А2(9,4,4) А3(4,5,7) А4(7,9,6)

Заранее спасибо!

Обсуждение

давно
Мастер-Эксперт
319965
1463
27.01.2010, 15:35
общий
это ответ
Здравствуйте, stereot2p.
Длина ребра A1A2 вычисляется по формуле d=sqrt((x2-x1)^2+(y2-y1)^2+(z2-z1)^2), где sqrt - квадратный корень. Подставляя данные, находим:
d=sqrt((9-7)^2+(4-5)^2+(4-3)^2)=sqrt(4+1+1)sqrt(6).
Ответ: d=sqrt(6).

давно
Мастер-Эксперт
17387
18345
27.01.2010, 16:19
общий
star9491:
Здравствуйте!

Не поленитесь и просмотрите архив рассылки. В нем Вы найдете много решений задач, подобных Вашей.

С уважением.
Об авторе:
Facta loquuntur.
Неизвестный
27.01.2010, 18:52
общий
это ответ
Здравствуйте, stereot2p.

Рассмотрим векторы:
A[sub]1[/sub]A[sub]2[/sub] = (9-7; 4-5; 4-3) = (2; -1; 1)
A[sub]1[/sub]A[sub]3[/sub] = (4-7; 5-5; 7-3) = (-3; 0; 4)
A[sub]1[/sub]A[sub]4[/sub] = (7-7; 9-5; 6-3) = (0; 4; 3)

Тогда:
1. Длина ребра равна длине соответствующего вектора: A1A2 = |A[sub]1[/sub]A[sub]2[/sub]| = [$8730$](22+(-1)2+12) = [$8730$](4+1+1) = [$8730$]6

2. Косинус угла между ребрами равен скалярному произведению соответствующих векторов, деленных на произведение длин этих векторов:
Cos (A1A2, A1A4) = A[sub]1[/sub]A[sub]2[/sub][$149$]A[sub]1[/sub]A[sub]4[/sub] / |A[sub]1[/sub]A[sub]2[/sub]|*|A[sub]1[/sub]A[sub]4[/sub]|
A[sub]1[/sub]A[sub]2[/sub][$149$]A[sub]1[/sub]A[sub]4[/sub] = 2*0 + (-1)*4 + 1*3 = -1
|A[sub]1[/sub]A[sub]2[/sub]| = [$8730$]6
|A[sub]1[/sub]A[sub]4[/sub]| = [$8730$](02+42+32) = [$8730$](0+16+9) = [$8730$]25 = 5
Cos (A1A2, A1A4) = -1/5[$8730$]6

3. Площадь грани A1A2A3 есть площадь треугольника A1A2A3, которая, в свою очередь, есть половина векторного произведения двух любых векторов на сторонах этого треугольника:
S[$916$]A[sub]1A2A3[/sub] = 1/2*A[sub]1[/sub]A[sub]2[/sub][$215$]A[sub]1[/sub]A[sub]3[/sub]
A[sub]1[/sub]A[sub]2[/sub][$215$]A[sub]1[/sub]A[sub]3[/sub]:
| i j k |
| 2 -1 1 | = -4i -3j + 0k -3k -8j - 0i = -4i -11j -3k = (-4; -11; -3) = n
|-3 0 4 |

|n| = [$8730$]((-4)2+(-11)2+(-3)2) = [$8730$](16+121+9) = [$8730$]146
S[$916$]A[sub]1A2A3[/sub] = [$8730$]146 / 2

4. Уравнение грани A1A2A3:
| x-7 y-5 z-3 |
| 9-7 4-5 4-3 | = 0
| 4-7 5-5 7-3 |

| x-7 y-5 z-3 | | x-7 y-5 z-3 |
| 9-7 4-5 4-3 | = | 2 -1 1 | = -4(x-7) -6(y-5) + 0(z-3) -3(z-3) -8(y-5) -0(x-7) = -4(x-7) -11(y-5) -3(z-3) = -4x -11y -3z + (28+55+9) = -4x -11y -3z + 92
| 4-7 5-5 7-3 | | -3 0 4 |

Т.о. уравнение плоскости имеет вид: -4x -11y -3z + 92 = 0

5. Обозначим основание высоты из вершины A4 как H с координатами (x, y, z). Тогда:
A4H перпендикулярна A1A2
A4H перпендикулярна A1A3
H принадлежит плоскости A1A2A3

Вектор A[sub]4[/sub]H имеет координаты (x-7; y-9; z-6)

Перпендикулярность определяем из факта равенства 0 скалярного произведения соответствующих векторов:
A[sub]4[/sub]H [$149$] A[sub]1[/sub]A[sub]2[/sub] = 0 <=> (x-7; y-9; z-6) [$149$] (2; -1; 1) = 0 <=> 2(x-7) - (y-9) + (z-6) = 0 <=> 2x - y + z + (-14 + 9 - 6) = 0 <=> 2x - y + z = 11
A[sub]4[/sub]H [$149$] A[sub]1[/sub]A[sub]3[/sub] = 0 <=> (x-7; y-9; z-6) [$149$] (-3; 0; 4) = 0 <=> -3(x-7) + 0(y-9) + 4(z-6) = 0 <=> -3x + 4z + (21 - 24) = 0 <=> -3x + 4z = 3

В результате имеем систему из 3-х уравнений с 3-мя неизвестными:
(1) 2x - y + z = 11
(2) -3x + 4z = 3
(3) -4x -11y -3z = -92

Решая методом Крамера получаем: [$916$] = 146; [$916$]x = 810; [$916$]y = 731; [$916$]z = 717
Т.о. точка H имеет координаты: (810/146; 731/146; 717/146)
Вектор A[sub]4[/sub]H равен 1/146*(-212; -583; -159), его длина равна [$8730$]410114 / 146 ~ [$8730$]19

Уравнение прямой (A4H): (x-7)/(-212/146) = (y-9)/(-583/146) = (z-6)/(-159/146)

6. Объем пирамиды V = 1/3*S[$916$]A[sub]1A2A3[/sub]*A4H = 1/3 * [$8730$]146 / 2 * [$8730$]410114 / 146 = 1/6 * [$8730$](410114/146) = 1/6[$8730$]2809 = 53/6 = 8 5/6
давно
Мастер-Эксперт
319965
1463
27.01.2010, 19:52
общий
Гордиенко Андрей Владимирович:
Вы ошиблись адресом, автор вопроса не я.
давно
Мастер-Эксперт
17387
18345
28.01.2010, 09:07
общий
star9491:
Здравствуйте!

Прошу извинить! Автора вопроса и след простыл.

С уважением.
Об авторе:
Facta loquuntur.
Форма ответа