1. знайти радіус кола, описаного навколо квадрата зі стороною 2 корінь 2 см 2. знайти сторону правильного шестикутника, описаного навколо кола з радіусом 2 корінь 3
Давайте сначала рассмотрим две точки и посмотрим, при каких условиях прямая будет равноудалена от них (первый рисунок). Я утверждаю, что так будет, если или она параллельна отрезку, соединяющему эти точки, или проходит через середину этого отрезка.
Доказательство несложно: если прямая параллельна отрезку, то расстояние от неё до любой точки отрезка одинаково; в противном случае она пересекает прямую, содержащую отрезок. Но вне отрезка она пересечь не может - см. нижний рисунок, отрезки AHa, BHb не равны, поэтому она пересекает в некоторой точке C, принадлежащей отрезку (смотрим на верхний рисунок). Опустим из точек перпендикуляры на прямую. Прямая равноудалена от точек, поэтому AHa = BHb. Кроме того, равны углы ACHa и BCHb - вертикальные. Отсюда прямоугольные треугольники ACHa и BCHb равны по катету и острому углу, и AC = CB.
Теперь возвращаемся к задаче. Будем думать, что нам даны вершины треугольника ABC. Искомая прямая не может быть параллельна более, чем одной стороне треугольника, две стороны она точно пересекает в середине. Значит, это средняя линия треугольника. Легко проверить, что средняя линия удовлетворяет условию.
ответ. (Второй рисунок) Искомая прямая - средняя линия треугольника, образованного данными точками. Задача имеет три решения - по числу средних линий.
Доказательство несложно: если прямая параллельна отрезку, то расстояние от неё до любой точки отрезка одинаково; в противном случае она пересекает прямую, содержащую отрезок. Но вне отрезка она пересечь не может - см. нижний рисунок, отрезки AHa, BHb не равны, поэтому она пересекает в некоторой точке C, принадлежащей отрезку (смотрим на верхний рисунок).
Опустим из точек перпендикуляры на прямую. Прямая равноудалена от точек, поэтому AHa = BHb. Кроме того, равны углы ACHa и BCHb - вертикальные. Отсюда прямоугольные треугольники ACHa и BCHb равны по катету и острому углу, и AC = CB.
Теперь возвращаемся к задаче. Будем думать, что нам даны вершины треугольника ABC. Искомая прямая не может быть параллельна более, чем одной стороне треугольника, две стороны она точно пересекает в середине. Значит, это средняя линия треугольника. Легко проверить, что средняя линия удовлетворяет условию.
ответ. (Второй рисунок) Искомая прямая - средняя линия треугольника, образованного данными точками. Задача имеет три решения - по числу средних линий.
Дан прямой параллелепипед АВСDА1В1С1D1, основанием которого является ромб АВСD. Угол ВАD=30º, АВ=18, ВВ1=12.
Найти площадь AB1C1D.
––––––––––
В прямом параллелепипеде все ребра перпендикулярны основанию, а грани - прямоугольники.
В четырехугольнике AB1C1D стороны В1С1и АD равны как стороны оснований параллелепипеда,
АВ1=DС1 - диагонали равных прямоугольников. ⇒
АВ1С1D - параллело1грамм,т.к. его противоположные стороны равны и параллельны.
Площадь AB1C1D равна произведению АD и высоты, проведенной к АD.
Высота ромба BH - проекция наклонной В1Н на плоскость ромба.
ВН ⊥ АD ⇒
по теореме о 3-х перпендикулярах В1Н⊥ АD и является высотой АВ!С1D
По т.Пифагора из ⊿ В1ВН
B1H=√(B1B²+BH²)
В ромбе высота ВН противолежит углу ВАD=30º
ВН=АВ*sin30º=18*0,5=9
B1H=√(144+81)=15
S (AB1C1D)=15•18=270 (ед. площади)