14(C2). Часть 2. Находим угол между стороной и диагональю сечения (вар. 42)
Каждое из рёбер треугольной пирамиды ABCD имеет длину 1. Точка Р на ребре АВ, точка Q на ребре ВС, точка R на ребре CD взяты так, что AP = 1/2, BQ = CR = 1/3.
Плоскость PQR пересекает прямую AD в точке S. Найти угол между прямыми SP и SQ.
Начало решения, а именно построение самого сечения и поиск положения точки S на боковом ребре AD, здесь.
Введём три основных вектора АС, АВ и АD и выразим через них векторы SP и SQ.
Чтобы избежать дробей в вычислениях и учитывая положение точек S, P и Q,
введём базисные векторы i, j и k, такие что AC = 30·i, AB = 30·j и AD = 30·k.
Выразим через базисные векторы вектор SP: SP = SA + AP.
Получим, что SP = -6·k + 15·j = 15·j - 6·k.
Выразим через базисные векторы вектор SQ: SQ = SA + AC + CQ.
Получим, что SQ = -6·k + 30·i + 2/3·CB.
SQ = -6·k + 30·i + 2/3·(-30·i + 30·j) = 10·i + 20·j - 6·k.
Выпишем результаты здесь. SP = 15·j - 6·k; SQ = 10·i + 20·j - 6·k.
Вспомним, что угол между векторами находится следующим образом:
Найдём скалярное произведение векторов, т.е. перемножим выражения.
При этом заметим, что i·j = i·k = j·k = 0,5,
i2 = j2 = k2 = 1.
Ребро тетраэдра при этом равно шести, но угол от ребра не зависит.
Чтобы найти длины векторов SP и SQ, возведём их сначала скалярно в квадрат.
Извлекаем корни, ищем длины векторов:
Осталось записать результат:
Автор: Ольга Себедаш Просмотров: 11380
|
основное определить положение точки S, но оно никак не оговаривается.
Алла, выше есть ссылочка на первую часть. Это часть номер два.
Наверное, лучше и не бывает...
Ольга Игоревна,спасибо за решение. Красота.
Ольга Игоревна! Спасибо большое за великолепное объяснение. Но не пойму, почему в заголовке "угол между скрещивающимися прямыми?
Владимир, спасибо, поправлю.
Никак не могу понять, почему АМ=2/3?
Неужели такую сложную задачу под силу решить простому школьнику? И которая оценивается всего в 2 балла?! Издевательство. А Вам Ольга большое спасибо за оригинальное решение. Вот почему при разложении векторов по базисам Вы взяли именно число 30? а можно без этого числа прорешать? пусть даже с дробями. Спасибо.
Флюра, Вы спрашиваете, почему CQ=2/3·CB? По условию. Число 30 взяла,т.к. оно делится на 2, на 3 и на 5. Не люблю дроби) Конечно, можно решать и с дробями.
Спасибо за ответ. Но я спросила почему АМ = 2/3? То что СQ = 2/3CВ-это я знаю!
Флюра, но у меня нет точки М.
Уважаемая Ольга Игоревна! Может быть, ребро тетраэдра равно не шести, а тридцати?
Пожалуйста, объясните слова:
"При этом заметим, что i·j = i·k = j·k = 0,5, i2 = j2 = k2 = 1."
На чем основаны эти умозаключения?
Рубен, почитайте о скалярном произведении векторов.
Уважаемая Ольга Игоревна!
Подскажите, пожалуйста, сколько времени у Вас заняло это решение.
Наталья Н., само оформление здесь, на сайте, заняло много времени, конечно. Но решение... не помню уже) Кажется, не очень
а без векторов никак нельзя ?...
|