Задача 3. Рассматривается призма с основанием A(0,0,0), B(3,0,0), C(3,4,0), D(0,4,0) и высотой 12. Нужно изучить отрезок A1C. (a) Какова проекция этого отрезка на основание? (b) Каково значение sin угла между отрезком A1C и основанием, а также расстояние от точки C до верхней грани призмы?
Математика Колледж Геометрия в пространстве призма основание отрезок проекция угол синус расстояние высота геометрия координаты
Давайте решим задачу шаг за шагом.
Часть (a): Проекция отрезка A1C на основание
Для начала определим координаты точек A1 и C:
Теперь найдем проекцию отрезка A1C на основание. Проекция будет находиться в плоскости z=0, поэтому мы просто игнорируем координату z:
Таким образом, проекция отрезка A1C на основание - это отрезок AC с координатами A(0, 0, 0) и C(3, 4, 0).
Часть (b): Значение sin угла между отрезком A1C и основанием
Для нахождения угла между отрезком A1C и основанием, нам нужно сначала найти векторы, представляющие эти отрезки:
Теперь мы можем найти длины этих векторов:
Теперь мы можем найти синус угла между векторами:
Векторное произведение A1C x AC:
Вычисляем векторное произведение:
Теперь находим длину векторного произведения:
Теперь подставим в формулу для синуса:
Расстояние от точки C до верхней грани призмы
Расстояние от точки C до верхней грани призмы можно найти, учитывая, что верхняя грань находится на высоте 12. Поскольку точка C имеет координаты (3, 4, 0), расстояние будет равно разности по координате z:
Ответ: