Из вершины квадрата АВСД восстановлен перпендикуляр АЕ к плоскости квадрата. Какое расстояние от точки Е до прямой ВД, если длина перпендикуляра АЕ равна 2 дм, а сторона квадрата АВ равна 8 дм?
Геометрия10 классПерпендикуляр и расстояние от точки до прямойгеометрия10 классквадратперпендикуляррасстояниеточкапрямаядлинастороназадачарешениеАЕВДАВСДшкольная математика
Давайте решим задачу шаг за шагом, чтобы найти расстояние от точки Е до прямой ВД.
Шаг 1: Определим координаты точек квадрата ABCD.
Шаг 2: Определим координаты точки E.
Так как перпендикуляр AE имеет длину 2 дм и восстанавливается из точки A, то координаты точки E будут E(0, 0, 2).
Шаг 3: Найдем уравнение прямой BД.
Прямая BD проходит через точки B(8, 0, 0) и D(0, 8, 0). Чтобы найти уравнение этой прямой, можно выразить её в параметрической форме:
где t изменяется от 0 до 1.
Шаг 4: Найдем расстояние от точки E до прямой BD.
Чтобы найти расстояние от точки E до прямой, мы можем воспользоваться формулой для расстояния от точки до прямой в пространстве. Расстояние d от точки E(x0, y0, z0) до прямой, заданной двумя точками A(x1, y1, z1) и B(x2, y2, z2),можно рассчитывать по следующей формуле:
d = |(B - A) × (A - E)| / |B - A|,
где "×" обозначает векторное произведение, а "|" - модуль вектора.
В нашем случае:
Шаг 5: Вычислим векторы.
Шаг 6: Найдем векторное произведение.
Векторное произведение AB × AE:
Рассчитываем:
Шаг 7: Найдем модуль этого вектора.
Модуль |(AB × AE)| = корень(16^2 + 16^2 + 0^2) = корень(256 + 256) = корень(512) = 16 * корень(2).
Шаг 8: Найдем модуль вектора AB.
|AB| = корень((-8)^2 + 8^2 + 0^2) = корень(64 + 64) = корень(128) = 8 * корень(2).
Шаг 9: Подставим значения в формулу для расстояния.
d = |(AB × AE)| / |AB| = (16 * корень(2)) / (8 * корень(2)) = 2.
Ответ: Расстояние от точки E до прямой BД равно 2 дм.