Определить расстояние от точки д (225,10,20) до плоскости треугольника а (20,90,85) в (180,70,105) с (60,15,10)

24 Дек 2019 в 19:49
209 +1
0
Ответы
1

Для определения расстояния от точки до плоскости нам необходимо найти точку на плоскости, к которой это расстояние будет наименьшим.

Найдем уравнение плоскости, проходящей через точки A20,90,8520,90,8520,90,85, B180,70,105180,70,105180,70,105 и C60,15,1060,15,1060,15,10. Для этого воспользуемся методом нахождения векторного произведения:

Вектор AB = B - A = 180−20,70−90,105−85180-20, 70-90, 105-8518020,7090,10585 = 160,−20,20160, -20, 20160,20,20 Вектор AC = C - A = 60−20,15−90,10−8560-20, 15-90, 10-856020,1590,1085 = 40,−75,−7540, -75, -7540,75,75

Найдем векторное произведение:
n = AB x AC = 20<em>20−(−20)</em>(−75),20<em>(−75)−160</em>(−75),160<em>(−75)−40</em>(−20)20<em>20 - (-20)</em>(-75), 20<em>(-75) - 160</em>(-75), 160<em>(-75) - 40</em>(-20)20<em>20(20)</em>(75),20<em>(75)160</em>(75),160<em>(75)40</em>(20) = 400−1500,−1500+1200,−12000+800400-1500, -1500+1200, -12000+8004001500,1500+1200,12000+800 = −1100,−300,−11200-1100, -300, -112001100,300,11200

Уравнение плоскости имеет вид: -1100x−20x-20x20 - 300y−90y-90y90 - 11200z−85z-85z85 = 0
-1100x + 22000 + 300y - 2700 - 11200z + 952000 = 0
-1100x + 300y - 11200z - 101800 = 0

Найдем уравнение прямой, проходящей через точки A и D225,10,20225,10,20225,10,20.
Вектор AD = D - A = 225−20,10−90,20−85225-20, 10-90, 20-8522520,1090,2085 = 205,−80,−65205, -80, -65205,80,65

Уравнение прямой AD имеет вид:
x = 20 + 205t
y = 90 - 80t
z = 85 - 65t

Теперь найдем точку пересечения прямой и плоскости. Подставим уравнения прямой в уравнение плоскости и найдем t:
-110020+205t20 + 205t20+205t + 30090−80t90 - 80t9080t - 1120085−65t85 - 65t8565t - 101800 = 0
-22000 - 1100205t + 27000 - 240t - 952000 + 728000 + 1120065t - 101800 = 0
-231200 - 224500t + 672000 + 728000 - 11200*65t - 101800 = 0
-184800 + 180300t = 0

180300t = 184800
t = 1.024

Подставим найденное значение t обратно в уравнение прямой, чтобы найти точку пересечения:
x = 20 + 2051.024 = 20 + 209.2 = 229.2
y = 90 - 801.024 = 90 - 81.92 = 8.08
z = 85 - 65*1.024 = 85 - 66.4 = 18.6

Таким образом, точка пересечения прямой и плоскости имеет координаты 229.2,8.08,18.6229.2, 8.08, 18.6229.2,8.08,18.6.

Найдем расстояние между точкой D225,10,20225,10,20225,10,20 и найденной точкой 229.2,8.08,18.6229.2, 8.08, 18.6229.2,8.08,18.6 по формуле расстояния между двумя точками в пространстве:
(229.2−225)2+(8.08−10)2+(18.6−20)2(229.2-225)^2 + (8.08-10)^2 + (18.6-20)^2(229.2225)2+(8.0810)2+(18.620)2 = √16.64+4.1664+2.5616.64 + 4.1664 + 2.5616.64+4.1664+2.56 = √23.3664 ≈ 4.833

Таким образом, расстояние от точки D225,10,20225,10,20225,10,20 до плоскости треугольника ABC равно примерно 4.833.

18 Апр 2024 в 23:08
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