В задаче даны координаты вершин пирамиды ABCD. Требуется средствами векторной алгебры найти: 1) угол между ребрами AB и AD; 2) площадь грани ABC; 3) объем пирамиды; 4) длину высоты, проведенной из вершины D. Составить уравнение плоскости, проходящей через точки A, B, C.
A(1; 8; 2), B(5; 2; 6), C(5; 7; 4), D(4; 10; 9).
Ответы на вопрос
Найдём векторы:
\(\overrightarrow{AB}=(4;-6;4)\), \(\overrightarrow{AC}=(4;-1;2)\), \(\overrightarrow{AD}=(3;2;7)\).
1. Угол между рёбрами \(AB\) и \(AD\)
\[\cos \varphi=\frac{\overrightarrow{AB}\cdot\overrightarrow{AD}}{|\overrightarrow{AB}|\cdot|\overrightarrow{AD}|}=\frac{28}{\sqrt{68}\cdot\sqrt{62}}=\frac{28}{\sqrt{4216}}\]
\[\varphi\approx64{,}5^\circ\]
2. Площадь грани \(ABC\)
\[\overrightarrow{AB}\times\overrightarrow{AC}=(-8;8;20)\]
\[S_{ABC}=\frac12|\overrightarrow{AB}\times\overrightarrow{AC}|=\frac12\sqrt{528}=2\sqrt{33}\]
3. Объём пирамиды
\[V=\frac16\left|\overrightarrow{AB}\cdot(\overrightarrow{AC}\times\overrightarrow{AD})\right|=\frac{132}{6}=22\]
4. Длина высоты из вершины \(D\)
Уравнение плоскости \(ABC\):
\[2x-2y-5z+24=0\]
Тогда расстояние от точки \(D(4;10;9)\) до этой плоскости равно:
\[h=\frac{|2\cdot4-2\cdot10-5\cdot9+24|}{\sqrt{2\cdot2+(-2)\cdot(-2)+(-5)\cdot(-5)}}=\frac{33}{\sqrt{33}}=\sqrt{33}\]
Ответ: \(\varphi\approx64{,}5^\circ\), \(S_{ABC}=2\sqrt{33}\), \(V=22\), \(h=\sqrt{33}\); плоскость \(ABC\): \(2x-2y-5z+24=0\).
Похожие вопросы
Топ вопросов за вчера в категории Математика
Последние заданные вопросы в категории Математика
-
Математика
-
Литература
-
Алгебра
-
Русский язык
-
Геометрия
-
Английский язык
-
Химия
-
Физика
-
Биология
-
Другие предметы
-
История
-
Обществознание
-
Окружающий мир
-
География
-
Українська мова
-
Информатика
-
Українська література
-
Қазақ тiлi
-
Экономика
-
Музыка
-
Право
-
Беларуская мова
-
Французский язык
-
Немецкий язык
-
МХК
-
ОБЖ
-
Психология
-
Физкультура и спорт
-
Астрономия
-
Кыргыз тили
-
Оʻzbek tili

