Дан куб ANCDA1B1C1D1. Какова длина пространственной ломаной, образованной отрезками DB1, BB1, B1C, C1D1, D1D?
ГеометрияКолледжПространственные фигурыдлина пространственной ломанойкуб ANCDA1B1C1D1отрезки DB1 BB1 B1C C1D1 D1D
Чтобы найти длину пространственной ломаной, образованной отрезками DB1, BB1, B1C, C1D1 и D1D, давайте сначала разберемся с координатами вершин куба ANCDA1B1C1D1.
Предположим, что куб имеет длину ребра a. Тогда координаты вершин будут следующими:
Теперь найдем длины каждого отрезка поочередно:
Координаты точек D и B1: D(0, a, 0) и B1(a, 0, a).
Длина отрезка можно найти по формуле:
DB1 = √((x2 - x1)² + (y2 - y1)² + (z2 - z1)²).
Подставляем значения: DB1 = √((a - 0)² + (0 - a)² + (a - 0)²) = √(a² + a² + a²) = √(3a²) = a√3.
Координаты точек B и B1: B(a, 0, 0) и B1(a, 0, a).
Длина отрезка BB1 = √((a - a)² + (0 - 0)² + (a - 0)²) = √(0 + 0 + a²) = a.
Координаты точек B1 и C: B1(a, 0, a) и C(a, a, 0).
Длина отрезка B1C = √((a - a)² + (a - 0)² + (0 - a)²) = √(0 + a² + a²) = √(2a²) = a√2.
Координаты точек C1 и D1: C1(a, a, a) и D1(0, a, a).
Длина отрезка C1D1 = √((0 - a)² + (a - a)² + (a - a)²) = √(a² + 0 + 0) = a.
Координаты точек D1 и D: D1(0, a, a) и D(0, a, 0).
Длина отрезка D1D = √((0 - 0)² + (a - a)² + (0 - a)²) = √(0 + 0 + a²) = a.
Теперь сложим все длины отрезков, чтобы найти общую длину ломаной:
Длина ломаной = DB1 + BB1 + B1C + C1D1 + D1D = a√3 + a + a√2 + a + a = a(√3 + 2 + √2).
Ответ: Длина пространственной ломаной равна a(√3 + 2 + √2).