Здравствуйте, Aleksandrkib!
5. Первый способ - воспользоваться известной формулой объёма пирамиды:
откуда
где
S - площадь основания пирамиды, на которое опущена высота. В данном случае объём пирамиды уже был найден в задании 6 (18 куб.ед.), площадь же грани
ABD можно найти аналогично заданию 4 по формуле:
Тогда высота пирамиды составит
h = 3·18/6 = 9.
Другой способ - воспользоваться тем, что высота есть кратчайшее расстояние от точки до плоскости основания. Расстояние от точки
(x,y,z) до плоскости
Ax+By+Cz+D=0 определяется формулой:
Найдём уравнение плоскости
ABD, воспользовавшись тем, что для любой точки
M(x, y, z), принадлежащей плоскости, вектора
AM,
AB и
AD будут компланарными (лежать в одной плоскости), то есть их смешанное произведение будет равно 0:
Тогда расстояние от точки
C(3,7,-10) до плоскости
2x-y+2z-6=0 будет равно:
6. Если пирамида построена на трёх векторах
a,
b,
c, имеющих общее начало, то её объём равен
Нам уже известны вектора
AB = {4,4,-2},
AC = {2,11,-10} и
AD = {0,2,1}, поэтому
7. Сперва найдём уравнение плоскости
ABC. Воспользуемся тем, что для любой точки
M(x, y, z), принадлежащей плоскости, вектора
AM,
AB и
AC будут компланарными (лежать в одной плоскости), то есть их смешанное произведение будет равно 0:
Вектор
{1,-2,-2} является нормальным вектором плоскости
ABC, следовательно, для прямой, перпендикулярной этой плоскости, он будет направляющим. Учитывая, что она проходит через точку
D(1,-2,1), можно записать её каноническое уравнение:
8. Чтобы найти точку пересечения прямой и плоскости, запишем уравнение прямой в параметрическом виде:
и подставим получившиеся значения в уравнение плоскости. Получим
Подставляя в уравнение прямой, получаем
x = 5/3,
y = -10/3,
z = -1/3, то есть точка пересечения прямой и плоскости -
(5/3,-10/3,-1/3).
Для точки пересечения с координатной плоскостью
xOy, очевидно,
z = 0, то есть
откуда получаем координаты точки пересечения -
(3/2,-3,0). Аналогично, для
xOz y = 0 и
откуда точка пересечения -
(0,0,3). Она же, очевидно, является и точкой пересечения с
yOz.
9. Если точка
M(x, y, z) принадлежит искомой плоскости, то вектора
CM,
CD и нормальный вектор плоскости
ABC (перпендикулярной искомой) будут компланарны, то есть их смешанное произведение будет равно 0 (аналогично заданию 7):