Задача по геометрии В правильной треугольной призме ABCA1B1C1 боковое ребро равно 4 и равно ребру основания. Точка F - середина AB. Постройте сечение призмы плоскостью, проходящей через точку F и перпендикулярной прямой A1C

14 Фев в 19:41
120 +1
0
Ответы
1

Чтобы построить сечение правильной треугольной призмы, давайте сначала определим ее элементы и точки.

Определим вершины пирамиды:

Основание треугольной призмы - равносторонний треугольник ABC. Так как длина ребра основания равна 4, координаты вершин можно задать следующим образом:

A(0,0,0) A(0, 0, 0) A(0,0,0)B(4,0,0) B(4, 0, 0) B(4,0,0)C(2,23,0) C(2, 2\sqrt{3}, 0) C(2,23 ,0) высотаравностороннеготреугольникадлины4равна(23)высота равностороннего треугольника длины 4 равна (2\sqrt{3})высотаравностороннеготреугольникадлины4равна(23 )

Верхние вершины призмы:

A1(0,0,4) A_1(0, 0, 4) A1 (0,0,4)B1(4,0,4) B_1(4, 0, 4) B1 (4,0,4)C1(2,23,4) C_1(2, 2\sqrt{3}, 4) C1 (2,23 ,4)

Определим точку F:

Точка F - середина отрезка AB, следовательно:
F(2,0,0) F(2, 0, 0) F(2,0,0)

Определим прямую A1C:

Координаты точек:

A1(0,0,4) A_1(0, 0, 4) A1 (0,0,4) C(2,23,0) C(2, 2\sqrt{3}, 0) C(2,23 ,0)

Вектор A1C→=C−A1=(2,23,0)−(0,0,4)=(2,23,−4) \overrightarrow{A_1C} = C - A_1 = (2, 2\sqrt{3}, 0) - (0, 0, 4) = (2, 2\sqrt{3}, -4) A1 C =CA1 =(2,23 ,0)(0,0,4)=(2,23 ,4).

Определим направление, перпендикулярное прямой A1C:

Если прямую можно описать параметрически, то прямой перпендикулярной в пространстве будут, например, векторы:
Вектор v→=(2,23,−4) \overrightarrow{v} = (2, 2\sqrt{3}, -4) v=(2,23 ,4) имеет нормальный вектор, например, (1,−1/3,0.5) (1, -1/\sqrt{3}, 0.5) (1,1/3 ,0.5) можновзятьлюбыеподходящиечисламожно взять любые подходящие числаможновзятьлюбыеподходящиечисла.Итак, у нас есть направляющий вектор плоскости, содержащей точку F.

Построение плоскости:

Плоскость, проходящая через точку F и перпендикулярная вектору, может быть задана уравнением вида:
(x−2)+(−13)(y−0)+0.5(z−0)=0 (x - 2) + \left(-\frac{1}{\sqrt{3}}\right)(y - 0) + 0.5(z - 0) = 0
(x2)+(3 1 )(y0)+0.5(z0)=0

Нахождение сечения:

Подставляем точку F и находим другие точки пересечения, чтобы найти, где плоскость пересекает ребра призмы. Это можно сделать, подставляя уравнения ребер в уравнение плоскости.

Так как призма имеет симметричную форму и все точки расположены правильно, сечение плоскостью будет равно немного более редкому треугольному сечению, или, возможно, прямоугольнику, в зависимости от точек пересечения планов.

Это можно визуализировать, нарисовав правильную треугольную призму и обозначив вышеупомянутые точки.

14 Фев в 19:49
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