Тема . Стереометрия в координатах
.08 13 в координатах
Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела стереометрия в координатах
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#28304

В правильной четырёхугольной пирамиде SABCD  сторона основания AB  равна боковому ребру SA  . Медианы треугольника SBC  пересекаются в точке M  .

а) Докажите, что AM  = AD  .

б) Точка N  — середина AM  . Найдите SN  , если AD=3.

Показать ответ и решение

PIC

Пусть AB  = SA = a  .

В основании лежит квадрат со стороной a ⇒ диагональ             √ -
AC  = BD = a  2

Проекция точки S  на плоскость ABC  это точка пересечения диагоналей(точка O  ). Найдём SO  по теореме Пифагора для △AOS

     ∘ ------√----    √-
SO =   a2 − (a--2)2=  a-2-
              22      2

Введём прямоугольную систему координат(см. рисунок).

Точка A  - начало координат,

Ось OX  направим вдоль вектора A⃗B  ,

Ось OY  направим вдоль вектора  ⃗
AD  ,

Ось OZ  направим в полупространство, содержащее точку S  , перпендикулярно векторам A⃗B  и A⃗D  .

Запишем координаты некоторых точек точек.

    (  )
      0
    ||  ||
A = ( 0)
      0 ,     (  )
      a
    ||  ||
B = ( 0)
      0 ,     ( )
     a
    || ||
C = (a)
     0 ,      ( )
      0
     || ||
D  = (a)
      0 ,     (    )
       a
    ||  2a ||
S = (  2√-)
      a22 ,      (  )
      a
     ||a ||
H  = (2 )
      0 — середина стороны BC  .

Так как M  - точка пересечения медиан, SM  : M H = 2 : 1  , тогда координаты точки M  можно найти следующим образом

    (  )
    |x |
M  :|(y |) = H + 13 ⋅H⃗S
     z

     ( )            ( a  )   ( )    (  a )
     |x|            | 2  |   |a|    | −2 |
H⃗S  :|(y|)  = S − H = |( a2√ -|) − |(a2|)  = |( √0-|)
      z              a--2     0       a-2
                      2                2

    (|x )|   (| a)|     (| − a2)|   (|  56a)|
M  :|(y |) = |( a2|) + 13 ⋅|( 0√-|) = |(  a2√-|)
     z       0        a-2      a-2
                       2        6

 

а) Заметим, что AM  = AD ⇔  |A ⃗M | = |A ⃗D |

     (  )           (  5a)   (  )   (  5a)
     | x|           |  6 |   | 0|   |  6 |
A⃗M  :|( y|) = M  − A = |( a2-|)  −|( 0|) = |(  a2-|)
       z              a√2      0      a√2
                       6               6

     (  )           ( )   (  )   (  )
     |x |           |0|   | 0|   | 0|
A⃗D  :|(y |) = D − A = |(a|) − |( 0|) = |( a|)
      z              0      0      0

 

  ⃗    ∘ 25a2--a2---2a-  ∘ 36a2-
|AM | =   36 +  4 + 36 =    36 = a

 

       √-----------
|A⃗D | = 02 +a2 + 02 = a

 

Получаем, что |A⃗M  | = |A ⃗D | = a   ■

б) По условию AD  = 3 ⇒ a = 3  . Найдём координаты точки N  .

   (  )                ( )      (    )   (   )
     x                  0         15        5
   ||  ||       1   ⃗    || ||    1 ||  63 ||   ||  43||
N :( y) = A + 2 ⋅AM  = (0) +  2 ⋅( 2√-) = ( √4)
     z                  0         362      -24-

     ( )            (   )   (    )   (    )     (     )
      x               3        5        1          1
 ⃗   || ||            || 23 ||   ||  43 ||   ||  43 ||   1 ||     ||
N S :(y)  = S − N = ( 2√-)  −( √4-) = ( √4-) = 4 ⋅(  3√ -)
      z              322      -42      542        5  2

 

Найдем длину вектора N⃗S  и получим ответ.

 

       1∘ ----------√----  1√--   √15
|N⃗S | = 4 12 + 32 + (5 2)2 = 4 60 =-2

Ответ:

 √--
-215

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное обучение
в Школково

Для детей ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Брянской областей, а также школьникам, находящимся в пунктах временного размещения Крыма обучение на платформе бесплатное.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ или олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!