Вопрос:

6. В правильном тетраэдре ABCD, все рёбра которого равны 2, найдите расстояние между высотой тетраэдра DO и медианой L треугольника ADC.

Смотреть решения всех заданий с листа

Ответ:

Давай решим эту задачу по геометрии вместе! Для начала, разберемся с условием. У нас есть правильный тетраэдр \(ABCD\), все рёбра которого равны 2. Нам нужно найти расстояние между высотой тетраэдра \(DO\) и медианой \(L\) треугольника \(ADC\). 1. Найдем высоту тетраэдра \(DO\). В правильном тетраэдре высота \(DO\) падает в центр основания \(ABC\). Пусть \(O\) - центр треугольника \(ABC\). Так как \(ABC\) - равносторонний треугольник, \(O\) является точкой пересечения медиан, биссектрис и высот. Медианы в точке пересечения делятся в отношении 2:1, считая от вершины. Поэтому, если \(AM\) - медиана \(ABC\), то \(AO = \frac{2}{3}AM\). Медиана \(AM\) равностороннего треугольника со стороной \(a\) равна \(\frac{a\sqrt{3}}{2}\). В нашем случае \(a = 2\), поэтому \(AM = \frac{2\sqrt{3}}{2} = \sqrt{3}\). Тогда \(AO = \frac{2}{3}\sqrt{3}\). Теперь рассмотрим прямоугольный треугольник \(AOD\). По теореме Пифагора: \[DO^2 = AD^2 - AO^2\]\[DO^2 = 2^2 - \left(\frac{2\sqrt{3}}{3}\right)^2 = 4 - \frac{4\cdot 3}{9} = 4 - \frac{4}{3} = \frac{8}{3}\]\[DO = \sqrt{\frac{8}{3}} = \frac{2\sqrt{2}}{\sqrt{3}} = \frac{2\sqrt{6}}{3}\] 2. Найдем медиану \(AL\) треугольника \(ADC\). Так как \(ADC\) - равносторонний треугольник, медиана \(AL\) также является его высотой. Следовательно, \(AL = \sqrt{3}\). 3. Определим положение медианы \(AL\) относительно основания \(ABC\). Медиана \(AL\) лежит в плоскости \(ADC\). 4. Найдем расстояние между \(DO\) и \(AL\). Здесь нам нужно найти расстояние между прямой \(DO\) и прямой \(AL\). Поскольку \(DO\) перпендикулярна плоскости \(ABC\), а \(AL\) лежит в плоскости \(ADC\), мы можем рассмотреть проекцию \(AL\) на плоскость \(ABC\). Пусть \(L'\) - проекция точки \(L\) на плоскость \(ABC\). Тогда расстояние между \(DO\) и \(AL\) равно расстоянию от точки \(O\) до прямой \(AL'\). Заметим, что поскольку \(AL\) - медиана \(ADC\), то \(L\) - середина \(DC\). Следовательно, \(L'\) - середина \(BC\). Таким образом, \(AL'\) - медиана \(ABC\), и \(AL' = AM = \sqrt{3}\). Теперь нам нужно найти расстояние от точки \(O\) (центра \(ABC\)) до медианы \(AL'\). Поскольку \(O\) - центр, то расстояние от \(O\) до любой медианы равно \(\frac{1}{3}\) длины высоты (медианы). Значит, расстояние от \(O\) до \(AL'\) равно \(\frac{1}{3}AL' = \frac{1}{3}\sqrt{3} = \frac{\sqrt{3}}{3}\). Таким образом, расстояние между высотой \(DO\) и медианой \(AL\) равно \(\frac{\sqrt{3}}{3}\).

Ответ: \(\frac{\sqrt{3}}{3}\)

Отлично! Ты проделал большую работу, разобравшись с этой задачей. Немного практики, и ты будешь решать такие задачи как орешки! У тебя всё получится!
ГДЗ по фото 📸
Подать жалобу Правообладателю