Тема . Дополнительные построения в стерео

Проецирование в стерео

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела дополнительные построения в стерео
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#63889

Дан тетраэдр ABCD  . Известно, что AB = BC =CD = 5  и CA = AD =DB = 6  . Найдите косинус угла между рёбрами BC  и AD.

Источники: ДВИ - 2020, вариант 202, задача 6 (pk.math.msu.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Какие способы поиска угла между скрещивающимися прямыми нам в принципе известны? В первую очередь хочется подумать о проведении прямой параллельной одной из них через точку на второй прямой. Будем рассматривать плоскость, проходящую через BC параллельно AD.

Подсказка 2

Чтобы построить искомый угол, ортогонально спроецируем точку А на построенную плоскость. Пусть получена точка А'. Рассмотрим отрезок MN, где N — cередина AD, M — середина ВС. Данных нам равенств отрезков достаточно, чтобы доказать, что он является общим перпендикуляром прямых AD и BC. Тогда какой угол будет искомым?)

Подсказка 3

Искомый угол ∠A'MB. Знание об общем перпендикуляре сразу же помогает нам найти А'М. Но чего-то ещё не хватает... Попробуем построить тут прямоугольный треугольник, чтобы легче было выражать угол! АА' перпендикуляр. Проведём из точки А наклонную АН такую что, точка Н лежит на ВС и АН ⊥ ВС. Тогда теорема о трёх перпендикулярах поможет нам увидеть △А'НМ с прямым углом Н, известной гипотенузой А'М и острым углом, чей косинус так хочется узнать!

Подсказка 4

Наклонная АН будет по сути высотой в треугольнике △АВС. При всех известных сторонах нетрудной найти АН и ВН. Отсюда один шаг до катета МН. Подставьте все нужные длины и получите косинус искомого угла!

Показать ответ и решение

Рассмотрим треугольник ABC  . Высота, опущенная из вершины B  , равна 4 , следовательно, высота AH  , опущенная из вершины A  , равна 24/5. Отсюда получаем      18      7
CH = 5 ,BH  = 5  . Пусть M  — середина BC  . Тогда       5  7  11
MH  = 2 − 5 = 10.

PIC

Пусть N  — середина AD  . Тогда BN = CN  и, стало быть, MN  ⊥ BC  . Аналогично MN ⊥ AD  .

Рассмотрим плоскость, содержащую BC  и параллельную AD  . Спроецируем ортогонально на эту плоскость точки A  и D  . Полученные точки обозначим A′ и D′ . Точка N  при этом проецируется в точку M  . Стало быть, искомый угол равен ∠A ′MB  .

Из прямоугольного треугольника A′MH  получаем

cos∠A′MB = cos∠A′MH  = MH--= MH--= 11.
                      A′M    AD∕2  30
Ответ:

 11
30

Специальные программы

Все 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!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!