Дан прямоугольный параллелепипед АВСDА1В1С1D1 в котором АВ=ВС=2, ВВ1=4. Точка М- середина ребра В1С1.
1) Постройте сечение параллелепипеда плоскостью BDM, объяснив построение, и найдите отношение, в котором сечение делит ребро D1C1
2) Введите ДСК (самостоятельно) и найдите: а) угол между прямой АС и плоскостью (BDM), б) расстояние от точки С до плоскости (BDM), в) угол между плоскостями (BDM) и (BDА1), г) расстояние от точки С до прямой АМ, д) расстояние между прямыми АМ и BD.
АД - диаметр, так как окружность в точке Д касается СД.
Отсюда следует, что треугольник АРД - прямоугольный.
Имеем 2 подобных треугольника: АРД и АВС.
Пусть ВС = х, РД = у.
Составим систему уравнений:
{х/АВ = АР/у,
{х² + РД² = АД² = ВС².
Подставим известные данные.
{(х/(9√10)) = 3/у,
{х² = 9 + у².
Из второго уравнения х = √(9 + у²).
Первое уравнение получится таким:
у*(√(9 + у²)) = 27√10.
Возведём обе части в квадрат и получим биквадратное уравнение:
y^4 + 9y^2 - 27²*10 = 0. Делаем замену: y² = z.
z² + 9z - 7290 = 0.
Находим дискриминант:
D=9^2-4*1*(-7290)=81-4*(-7290)=81-(-4*7290)=81-(-29160)=81+29160=29241;
Дискриминант больше 0, уравнение имеет 2 корня:
z_1=(2root29241-9)/(2*1)=(171-9)/2=162/2=81;
z_2=(-2root29241-9)/(2*1)=(-171-9)/2=-180/2=-90.
Обратная замена (отрицательное значение отбрасываем - из него корень не извлекается).
y = √81 = ±9.
Для длины принимаем положительное значение.
ответ: ДР = у = 9.
В любом случае диагональю фигуру разбить на 2 треугольника,
Искомая площадь равна сумме двух треугольников.
Треугольник АВС
Точка А Точка В Точка С
Ха Уа Хв Ув Хс Ус
2 -2 8 -4 8 8
Длины сторон:
АВ ВС АС
6.32455532 12 11.66190379
Периметр Р = 29.98646,
p = 1/2Р = 14.99323,
Площадь определяем по формуле Герона: S = 36.
Треугольник АСД
Точка А Точка С Точка Д
Ха Уа Хс Ус Хд Уд
2 -2 8 8 2 10
АС СД АД
11.6619038 6.32455532 12
Периметр Р = 29.99, р = /2Р = 4.99
Площадь определяем по формуле Герона: S = 36.
Итого площадь фигуры равна 36 + 36 = 72 кв.ед.