Даны две скрещивающиеся прямые. Одна проходит через точки (0;0;4), (3;5;0). Другая - (1;0;0), (0;1;-4). Найдите объём тела, полученного вращением треугольника вокруг его стороны, которая является общим перпендикуляром для данных скрещивающихся прямых. Если вершина треугольника, не лежащая на общем перпендикуляре, имеет координаты (4;3;6).

8 Июл 2020 в 19:42
156 +1
1
Ответы
1

Для начала найдем уравнение общего перпендикуляра для заданных прямых. Перпендикуляр должен быть параллелен векторному произведению направляющих векторов данных прямых. Найдем направляющие векторы для первой и второй прямых:

Для первой прямой:
a = (3 - 0)i + (5 - 0)j + (0 - 4)k = 3i + 5j - 4k

Для второй прямой:
b = (0 - 1)i + (1 - 0)j + (-4 - 0)k = -i + j - 4k

Теперь найдем векторное произведение этих векторов:
n = a x b = i(j(-4) - (-4)j) - j(3(-4) - (-4)3) + k(31 - 5(-1)) = -4i + 12j + 8k

Теперь у нас есть направляющий вектор для общего перпендикуляра: n = -4i + 12j + 8k

Теперь найдем уравнение плоскости, содержащей общий перпендикуляр и проходящей через точку (4;3;6):
-4(x - 4) + 12(y - 3) + 8(z - 6) = 0
-4x + 16 + 12y - 36 + 8z - 48 = 0
-4x + 12y + 8z - 68 = 0

Теперь найдем точки пересечения этой плоскости с прямыми. Для этого подставим параметрические уравнения прямых в уравнение плоскости и найдем значения параметра, при которых происходит пересечение. Подставим координаты точек прямых в параметрические уравнения:

Для первой прямой:
x = 3t
y = 5t
z = 4 - 4t

Подставляем и находим t:
-4(3t) + 12(5t) + 8(4 - 4t) - 68 = 0
-12t + 60t + 32 - 32t - 68 = 0
16t - 36 = 0
t = 2.25

Таким образом, точка пересечения первой прямой с плоскостью имеет координаты (6.75;11.25;-3).

Для второй прямой:
x = t
y = -4t
z = -4t

Подставляем и находим t:
-4(t) + 12(-4t) + 8(-4t) - 68 = 0
-4t - 48t - 32t - 68 = 0
-84t - 68 = 0
t = -0.8095

Таким образом, точка пересечения второй прямой с плоскостью имеет координаты (-0.8095;3.238;-3.238).

Теперь для каждой из прямых найдем расстояния от точки пересечения до заданных точек прямых. Найдем объем тела, образованного вращением треугольника вокруг общего перпендикуляра, используя интеграл для объема вращения.

18 Апр 2024 в 10:47
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Прямой эфир