В прямоугольной системе координат в пространстве задан куб ABCDA1B1C1D1. Диагонали грани A B C D пересекаются в точке K(6; -6; 4), точка M(-4; 4; 9) – середина ребра C C1. Какова площадь полной поверхности этого куба?
Помогите!
Математика 11 класс Геометрия в пространстве площадь полной поверхности куба координаты точек куба свойства куба задачи по геометрии диагонали грани куба
Для решения задачи нам нужно сначала определить длину ребра куба, а затем использовать эту длину для вычисления площади полной поверхности.
Шаг 1: Определение координат вершин куба
Мы знаем, что точка K(6; -6; 4) является центром грани ABCD, а точка M(-4; 4; 9) – серединой ребра CC1. Из этого мы можем сделать некоторые выводы о координатах вершин куба.
Предположим, что координаты вершин куба следующие:
Где a – длина ребра куба.
Шаг 2: Найдем координаты точки K
Точка K является центром грани ABCD, и ее координаты можно выразить как:
Так как K(6; -6; 4), мы можем составить систему уравнений:
Из первого уравнения мы получаем a = 12.
Однако, у нас есть противоречие во втором уравнении, так как a не может быть одновременно положительным и отрицательным. Это значит, что мы неправильно определили координаты вершин. Давайте пересмотрим.
Шаг 3: Определение длины ребра через точку M
Точка M(-4; 4; 9) – середина ребра CC1. Ребро CC1 имеет координаты C(a; a; 0) и C1(a; a; a). Средняя точка M будет вычисляться следующим образом:
Из этого получается:
Из последнего уравнения a = 18. Теперь у нас есть длина ребра куба.
Шаг 4: Площадь полной поверхности куба
Площадь полной поверхности куба рассчитывается по формуле:
Площадь = 6 * (длина ребра)²
Подставляем значение a = 18:
Площадь = 6 * (18)² = 6 * 324 = 1944.
Ответ: Площадь полной поверхности куба равна 1944 квадратных единиц.