Даны четыре точки A, B, C и D. Найти: 1) уравнение плоскости АВС;
2) уравнение прямой АВ;
3) уравнение прямой DM, перпендикулярной к плоскости АВС;
4) уравнение прямой СN, параллельной прямой АВ;
5) уравнение плоскости, проходящей через точку D перпендикулярно к прямой АВ;
6) синус угла между прямой АD и плоскостью АВС;

Даны координаты пирамиды: A1(6,8,2), A2(5,4,7), A3(2,4,7), A4(7,3,7).

1) Координаты векторов.

Координаты векторов находим по формуле:

X = xj - xi; Y = yj - yi; Z = zj - zi

здесь X,Y,Z координаты вектора; xi, yi, zi - координаты точки Аi; xj, yj, zj - координаты точки Аj;

Например, для вектора A1A2

X = x2 - x1; Y = y2 - y1; Z = z2 - z1

X = 5-6; Y = 4-8; Z = 7-2

A1A2(-1;-4;5)

A1A3(-4;-4;5)

A1A4(1;-5;5)

A2A3(-3;0;0)

A2A4(2;-1;0)

A3A4(5;-1;0)

2) Модули векторов (длина ребер пирамиды)

Длина вектора a(X;Y;Z) выражается через его координаты формулой:

a = √(X² + Y² + Z²).

Нахождение длин ребер и координат векторов.

Вектор А1A2={xB-xA, yB-yA, zB-zA} -1 -4 5 L = 6,480740698.

Вектор A2A3={xC-xB, yC-yB, zC-zB} -3 0 0 L =3.

Вектор А1A3={xC-xA, yC-yA, zC-zA} -4 -4 5 L = 7,549834435.

Вектор А1A4={xD-xA, yD-yA, zD-zA} 1 -5 5 L =7,141428429.

Вектор A2A4={xD-xB, yD-yB, zD-zB} 2 -1 0 L = 2,236067977.

Вектор A3A4={xD-xC, yD-yC, zD-zC} 5 -1 0 L = 5,099019514.

3) Уравнение прямой

Прямая, проходящая через точки A1(x1; y1; z1) и A2(x2; y2; z2), представляется уравнениями:

Параметрическое уравнение прямой:

x=x₀+lt

y=y₀+mt

z=z₀+nt

Уравнение прямой A1A2(-1,-4,5)

Параметрическое уравнение прямой:

x=6-t

y=8-4t

z=2+5t.

4) Уравнение плоскости А1А2А3.

x-6 y-8 z-2

-1 -4 5

-4 -4 5 = 0

(x-6)((-4)*5-(-4)*5) - (y-8)((-1)*5-(-4)*5) + (z-2)((-1)*(-4)-(-4)*(-4)) =

= - 15y - 12z + 144 = 0

Упростим выражение: - 5y - 4z + 48 = 0.

5) Уравнение прямой А4М, перпендикулярной к плоскости А1А2А3, - это высота из точки А4 на основание пирамиды.

Прямая, проходящая через точку M₀(x₀;y₀;z₀) и перпендикулярная плоскости Ax + By + Cz + D = 0 имеет направляющий вектор (A;B;C).

Уравнение плоскости A1A2A3: - 5y - 4z + 48 = 0.

Уравнение А4М:

6) Уравнение плоскости, проходящей через точку перпендикулярно вектору A1A2.

Уравнение плоскости, проходящей через точку M₀(x₀, y₀, z₀) перпендикулярно вектору N = (l,m,n), имеет вид:

l(x- x₀) + m(y- y₀) + n(z- z₀) = 0

Координаты точки A4(7;3;7)

Координаты вектора A1A2(-1;-4;5)

-1(x - 7) + (-4)(y - 3) + 5(z - 7) = 0

Искомое уравнение плоскости:

-x - 4y + 5z-16 = 0.

7) Уравнение прямой А3N, параллельной прямой А1А2.

Необходимая для решения точка А3(2; 4; 7) задана по условию, а направляющий вектор для искомой прямой возьмём тот же, что для прямой А1А2, так как они параллельны: n=(-1;-4;5).

Объяснение:

сорри если не верно

так как ам=вм=см=дм, спроэктируем точку м на плоскость авсд и увидим, что точка о1 - центр пересечения диагоналей квадрата

так ка диагонали квадрата пересекаются под прямым углом, то плоскости амс и вдм перпендикулярны между собой

пусть abc - прямоугольный треугольник с прямым углом b=90 градусов

тогда гипотенуза ас=17 см.

пусть нам медина выходит из точки а(выбор вершины с которой опущена медиана на катет не влияет на )

пусть аm - медиана(тогда bm=cm)

обозначим катет bc через y,  ac через x, тогда bm=cm=y\2,по теореме пифагора

получаем систему и з двух уравнений

первое х^2+y^2=17^2

второе x^2+(y\2)^2=15^2

отняв от первое второе получаем 3\4*(y^2)=64

y^2=256\3

y=(+\-)16\корень(3)=(+\-)16\3*корень(3)

нас удовлетворяет только положительный корень(длина катета не может быть отрицательным числом), так что y=16\3*корень(3)

подставив найденное значение y в первое уравнение находим х

х^2+y^2=17^2

х^2+256\3=17^2

х^2=611\3

х=(+\-)корень(611\3)

(нас удовлетворяет только положительное значение по той же причине что и выше)

х=корень(611\3)

ответ корень(611\3) и 16\3*корень(3) катеты треугольника