Давайте разберем задачу шаг за шагом.
У нас есть куб ABCDA1B1C1D1 с длиной ребра a. В данной задаче мы должны выяснить, как изменить положение точки B1 в результате симметрии относительно плоскости CC1D и найти расстояние AB2, где B2 - это новое положение точки B1 после симметрии.
Шаг 1: Понимание плоскости симметрии
- Плоскость CC1D проходит через точки C, C1 и D. Эта плоскость является вертикальной и делит куб на две равные части.
- Точка B1 находится на противоположной стороне куба по отношению к этой плоскости.
Шаг 2: Определение нового положения точки B1
- При симметрии относительно плоскости CC1D точка B1 перемещается в точку B2, которая будет зеркальным отражением B1 относительно этой плоскости.
- Так как куб симметричен, расстояние от B1 до плоскости CC1D будет равно расстоянию от B2 до той же плоскости.
Шаг 3: Вычисление координат
- Рассмотрим координаты точек. Пусть A(0, 0, 0), B(a, 0, 0), C(a, a, 0), D(0, a, 0), A1(0, 0, a), B1(a, 0, a), C1(a, a, a), D1(0, a, a).
- Точка B1 имеет координаты (a, 0, a).
- Плоскость CC1D задается уравнением x = a, так как C и C1 имеют одинаковую координату x = a.
Шаг 4: Нахождение B2
- При симметрии относительно плоскости x = a, координата x точки B1 изменится на -a (отражение относительно плоскости).
- Таким образом, новая точка B2 будет иметь координаты (-a, 0, a).
Шаг 5: Нахождение расстояния AB2
- Теперь нам нужно найти расстояние между точками A(0, 0, 0) и B2(-a, 0, a).
- Расстояние между двумя точками в трехмерном пространстве можно найти по формуле: d = √((x2 - x1)² + (y2 - y1)² + (z2 - z1)²).
- Подставляем наши координаты: d = √((-a - 0)² + (0 - 0)² + (a - 0)²) = √(a² + a²) = √(2a²) = a√2.
Таким образом, расстояние AB2 равно a√2.
Вот решение. Удачи в дальнейшем!)