Точка m и n - середины рёбер соответственно cd и cc₁ параллелепипеда abcda₁b₁c₁d₁. а) докажите, что плоскость amn проходит через вершину b₁. б) найдите угол между плоскостями amn и a₁b₁c₁, если параллелепипед прямоугольный, а его диагональ bd₁ перпендикулярна плоскости amn

возьмём треугольник abc ( угол в=90 градусов), в котором вн -высота, вm - медиана

медиана в прямоугольном треугольнике равна половине гипотенузы, соответственно вm = аm=cm=41 см.

в треугольнике внm найдём нm по теореме пифагора:

нm=√(41²-40²)=√(1681 - 1600) = 9 см.

3)тогда aн = am - нm =41 - 9 = 32 см.

тогда сторона ав по теореме пифагора равна:

ав=√(40² + 32²)=√(1600 + 1024) = √2624 = 8√41 см.

аналогично сторона вс равна:

вс = √(82² - (8√41²) = √(6724 - 2624) = √4100 = 10√41 см.

теперь все стороны треугольника авс известны, биссектрису вк в нём из вершины в можно найти несколькими способами.

можно применить готовую формулу:

вк = (2/(а + с)*√(аср(р - здесь полупериметр р = 98,628118 см.

подставив данные, получим вк = 40,246156 см.

можно по теореме косинусов.

тангенс угла с равен (8√41 /10√41 ) = 4/5.

косинус с = 1/(√(1 + (4/5)²) = 5/√41.

находим ск по свойству биссектрисы ав/ак = вс/ск.

ск/10√41   = (82 - ск)/8√41.

отсюда находим ск = (410/9) см.

тогда биссектриса вк равна:

вк = √((10√41)² + (410/9)² - 2*(10√41)*(410/9)*(5/√41 ) = 40,24616 см.  

даны координаты вершин треугольника авс, а(2; -4), в(-2; -1),с(4; 1). аналитической :

1) составить уравнение стороны ab;  

ав : х-ха = у-уа

хв-ха   ув-уа

        х - 2) / (-4) = (у + 4) / 3.

ав : 3х + 4у + 10 = 0

ав:   у = -0,75х - 2,5

2) составить уравнение высоты сн, проведенной из вершины c;  

к(сн) = -1/к(ав) = -1/-0,75 = 4/3.

сн: у = (4/3)х + в. для определения "в" подставим координаты точки с:

1 = (4/3)*4 + в,   в = 1 - (16/3) = -13/3. тогда ск: у = (4/3)х - (13/3).

3) вычислить длину высоты, проведенной из вершины b;  

расчет длин сторон     квадрат

ав (с) = √((хв-ха)²+(ув-уа)²) = √25 = 5.

bc (а)= √((хc-хв)²+(ус-ув)²) = √40 = 6,32455532

ac (в) = √((хc-хa)²+(ус-уa)²) = √29 =   5,385165.

по формуле герона находим площадь:

s = √(p(p-a)(p-b)(p- полупериметр р = 16,70972.

подставив значения величин, находим s = 13 кв.ед.

можно применить готовую формулу определения площади треугольника по координатам вершин.

s=(1/2)*|(хв-ха)*(ус--ха)*(ув-уа)| = 13 кв.ед.

тогда высота из точки в равна: 2s/ac = 2*13/√29 = 4,82808.