Стереометрия на Росатоме
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Длины всех ребер (боковых и основания) тетраэдра равны 1 . На ребре
расположена точка
так, что
.
Найти расстояние между скрещивающимися прямыми
и
.
Источники:
Подсказка 1
Мы видим, что нам надо найти расстояние между двумя скрещивающимися прямыми, при этом конструкция фигуры понятна и все отрезки известны. Что в таком случае мы привыкли делать?
Подсказка 2
Вводить систему координат с началом в точке A, ось х - вдоль AB, ось у - перпендикулярно оси х и в плоскости треугольника АВС. А ось z - просто перпендикулярно плоскости основания. Чтобы найти расстояние между скрещивающимися прямыми, можно найти расстояние между прямой и плоскостью, которая проходит через одну и параллельна другой прямой. Что нам нужно чтобы найти такую плоскость?
Подсказка 3
Верно, чтобы найти такую плоскость, нам нужны оба вектора AD и MC (ведь их векторное произведение - направляющий вектор нормали к плоскости, а вектор нормали к плоскости и коэффициенты канонического уравнения плоскости очень хорошо связаны). Как найти эти векторы? Через что их можно выразить?
Подсказка 4
Заметим, что вектор СМ понятным образом выражается через вектора BC и AB (ведь мы знаем в каком отношении точка M делит AB). А вектор AD понятно выражается через высоту тетраэдра из точки D на ABC, и отрезок AO (O - центр вписанной и описанной окружности треугольника ABC). А вектор AO выражается через CE и AB, где Е - середина AB. Значит, все понятно выражается и остается только это сделать и найти по формуле расстояние от точки прямой до плоскости и записать ответ!
Введем декартову систему координат с началом координат в точке , ось
направим вдоль
, ось
– на плоскости основания
перпендикулярно оси абсцисс, а ось
перпендикулярно плоскости основания тетраэдра.
Из условия . Пусть
– середина
. Так как все ребра тетраэдра равны
, то радиус окружности, описанной около
равностороннего треугольника в основании:
.
Радиус окружности, вписанной в основание: .
Из прямоугольного треугольника находим высоту пирамиды:
Высота равностороннего треугольника со стороной
:
.
Теперь можно выписать координаты всех нужных точек: ,
,
,
.
Таким образом
Напишем уравнение плоскости, проходящей через ребро параллельно
. Найдем вектор, перпендикулярный этой
плоскости
Уравнение искомой плоскости:
Искомая в задаче величина равна расстоянию от точки
до этой плоскости:
Специальные программы

Программа
лояльности v2.0
Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!
Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение
Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты
Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей
Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ
Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!