4) Уравнение плоскости АВС по трём точкам можно определить так:
Пусть (х1, х2, х3), (у1, у2, у3) и (z1, z2, z3) – координаты первой, второй и третьей точек соответственно.
Тогда уравнение определяется из этого выражения: (x-x1)*(у2-y1)*(z3-z1) – (x-x1)*(z2-z1)*(y3-y1) – (y-y1)*(x2-x1)*(z3-z1) + (y-y1)*(z2-z1)*(x3-x1) + (z-z1)*(x2-x1)*(y3-y1) – (z-z1)*(y2-y1)*(x3-x1) = 0.
Подставив координаты точек, после приведения подобных и сокращения, получим: АВС: 2x - 3y +z + 1 = 0.
Формулы для квадратов (a + b )2 = a 2 + 2ab + b 2– квадрат суммы (a – b )2 = a 2 – 2ab + b 2– квадрат разностиa 2 – b 2 = (a – b )(a + b )– разность квадратов (a + b + c )2 = a 2 + b 2 + c 2 + 2ab + 2ac + 2bc Формулы для кубов (a + b )3 = a 3 + 3a 2b + 3a b 2 + b 3– куб суммы (a – b )3 = a 3 – 3a 2b + 3a b 2 – b 3– куб разностиa 3 + b 3 = (a + b )(a 2 – ab + b 2)– сумма кубовa 3 – b 3 = (a – b )(a 2 + ab + b 2)– разность кубов Формулы для четвёртой степени (a + b )4 = a 4 + 4a 3b + 6a 2b 2 + 4a b 3 + b 4(a – b )4 = a 4 – 4a 3b + 6a 2b 2 – 4a b 3 + b 4a 4 – b 4 = (a – b )(a + b )(a 2 + b 2) Формулы для n -той степени (a + b )n = an + na n – 1b + n (n – 1)a n – 2b 2 + ..+ n !an – kbk + ..+ bn 2k !(n – k )!(a – b )n = an – na n – 1b + n (n – 1)a n – 2b 2 + ..+ (-1)k n !an – kbk + ..+ (-1)nbn 2k !(n – k )!
Так как решения для разных вариантов аналогичны, то даём ответ на вариант 1.
Даны вершины пирамиды:
А(1; 3; 6), В(2; 2; 1), С(-1; 0; 1) и Д(-4; 6; 3).
Находим векторы из вершины А.
АВ(1; -1; -5), АС(-2; -3; -5), АД(-5; 3; -9).
1) Векторное произведение АВ х АС =
х у z x y 5x + 10y - 3z + 5y -15x - 2z =
1 -1 -5 1 -1 = -10x + 15y - 5x.
-2 -3 -5 -2 -3 АВ х АС = (-10; 15; -5).
Скалярное произведение (АВ х АС) * АД = 50 + 45 + 45 = 140.
Объём равен (1/6)*140 = 70/3.
2) 1) Векторное произведение АВ х АД =
х у z x y 9x + 25y + 3z + 9y + 15x - 5z =
1 -1 -5 1 -1 = 24x + 34y - 2z.
-5 3 -9 -5 3 АВ х АД = (24; 34; -2).
Модуль произведения равен √(576 + 1156 + 4) =√1736 = 2√434.
Площадь грани АВД = (1/2)*2√434 = √434 ≈ 20,83267.
3) cos(AC_AD) = (-2*-5 + -3*3 6 + -5*-9)/(√38*√115) = 46/√4370 =
= 0,695852.
Угол (AC_AD) = arc cos (46/√4370) = 45,90482°.
4) Уравнение плоскости АВС по трём точкам можно определить так:
Пусть (х1, х2, х3), (у1, у2, у3) и (z1, z2, z3) – координаты первой, второй и третьей точек соответственно.
Тогда уравнение определяется из этого выражения: (x-x1)*(у2-y1)*(z3-z1) – (x-x1)*(z2-z1)*(y3-y1) – (y-y1)*(x2-x1)*(z3-z1) + (y-y1)*(z2-z1)*(x3-x1) + (z-z1)*(x2-x1)*(y3-y1) – (z-z1)*(y2-y1)*(x3-x1) = 0.
Подставив координаты точек, после приведения подобных и сокращения, получим: АВС: 2x - 3y +z + 1 = 0.
5) Уравнение АВ: (x - 1)/1 = (y - 3)/-1 = (z - 6)/-5.
6) Угол между прямой AD и плоскостью АВС:
Направляющий вектор прямой имеет вид: l m n Скалярное произведение 125
s = {l; m; n} -5 2 -9 Модуль =√110 = 10,48808848.
Вектор нормали плоскости имеет вид: A B C
Ax + By + Cz + D = 0 -10 15 -5
Модуль равен 18,70828693
100 225 25 350
sin fi = 0,637058989
fi = 0,690676766 радиан = 39,57286369 градус
+ b
)2 = a
2 + 2ab
+ b
2– квадрат суммы (a
– b
)2 = a
2 – 2ab
+ b
2– квадрат разностиa
2 – b
2 = (a
– b
)(a
+ b
)– разность квадратов (a
+ b
+ c
)2 = a
2 + b
2 + c
2 + 2ab
+ 2ac
+ 2bc
Формулы для кубов (a
+ b
)3 = a
3 + 3a
2b
+ 3a
b
2 + b
3– куб суммы (a
– b
)3 = a
3 – 3a
2b
+ 3a
b
2 – b
3– куб разностиa
3 + b
3 = (a
+ b
)(a
2 – ab
+ b
2)– сумма кубовa
3 – b
3 = (a
– b
)(a
2 + ab
+ b
2)– разность кубов
Формулы для четвёртой степени (a
+ b
)4 = a
4 + 4a
3b
+ 6a
2b
2 + 4a
b
3 + b
4(a
– b
)4 = a
4 – 4a
3b
+ 6a
2b
2 – 4a
b
3 + b
4a
4 – b
4 = (a
– b
)(a
+ b
)(a
2 + b
2)
Формулы для n
-той степени (a
+ b
)n
= an
+ na
n
– 1b
+ n
(n
– 1)a
n
– 2b
2 + ..+ n
!an – kbk
+ ..+ bn
2k
!(n – k
)!(a
– b
)n
= an
– na
n
– 1b
+ n
(n
– 1)a
n
– 2b
2 + ..+ (-1)k
n
!an – kbk
+ ..+ (-1)nbn
2k
!(n – k
)!