В треугольнике ABC угол B составляет 120 градусов. Прямая BD перпендикулярна плоскости ABC. Как можно найти длину AC, если известно, что AD равно 5 см, CD равно 2 корня из 5 см, а BD равно 4 см?
Геометрия10 классТреугольники и их свойстваугол B треугольника ABCдлина ACтреугольник ABCперпендикулярная прямая BDдлина отрезка ADдлина отрезка CDдлина отрезка BDгеометрические задачирешение геометрической задачитреугольники и углы
Для решения задачи мы воспользуемся свойствами треугольника и теоремой Пифагора. Давайте разберем шаги, которые нам нужно выполнить.
Шаг 1: Определим координаты точек.Пусть точка A находится в начале координат (0, 0, 0),точка D будет находиться на оси X, так как AD = 5 см. Таким образом, координаты точки D будут (5, 0, 0).
Так как CD = 2 корня из 5 см, то точка C будет находиться на расстоянии 2 корня из 5 см от точки D. Поскольку угол B равен 120 градусам, мы можем предположить, что точка C находится на плоскости, которая образует угол 120 градусов с осью X.
Шаг 2: Найдем координаты точки C.Пусть точка C имеет координаты (x, y, 0). Мы знаем, что:
Используя формулу расстояния, получаем:
sqrt((x - 5)² + y²) = 2 * sqrt(5).
Квадратируем обе стороны:
(x - 5)² + y² = 20.
Шаг 3: Используем угол B для нахождения координат.Угол B равен 120 градусов, что означает, что вектор AB и вектор BC образуют угол 120 градусов. Мы можем использовать это свойство для нахождения координат. Если мы обозначим угол ADB как 60 градусов, то мы можем найти координаты точки B, которая будет находиться на высоте BD = 4 см.
Шаг 4: Применим теорему Пифагора.Теперь мы можем применить теорему Пифагора в треугольнике ACD:
Подставим известные значения:
AC² = 5² + (2 * sqrt(5))².
AC² = 25 + 20 = 45.
Следовательно, AC = sqrt(45) = 3 * sqrt(5).
Ответ:Длина отрезка AC равна 3 корня из 5 см.