Даны вершины пирамиды: А (9,5,5); В (-3,7,1); С (5,7,8); Д (6,9,2).1)
Расчет длин сторон.
АВ =
√((Хв-Ха)²+(Ув-Уа)²+(Zв-Zа)²)= √164 = 12,8062,BC =
√((Хc-Хв)²+(Ус-Ув)²+(Zс-Zв)²)
= √113 = 10,6301,
AC =
√((Хc-Хa)²+(Ус-Уa)²+(Zс-Zа)²)
= √29 = 5,38516,
АД =
√((Хд-Ха)²+(Уд-Уа)²+(Zд-Zа)²)= √34 = 5,83095,
BД =
√((Хд-Хв)²+(Уд-Ув)²+(Zд-Zв)²)
= √86 = 9,27362,
CД =
√((Хд-Хс)²+(Уд-Ус)²+(Zд-Zс)²)
= √41 = 6,40312.2) угол между ребрами.Определяем координаты векторов, которыми являются рёбра пирамиды. x
y z
Вектор
АВ={xB-xA, yB-yA, zB-zA} =
-12
2 -4,
Вектор
BC={xC-xB, yC-yB, zC-zB} =
8 0 7,
Вектор
АC={xC-xA, yC-yA, zC-zA} =
-4
2 3,
Вектор
AД={xД-xA, yД-yA, zД-zA} = -3 4 -3,
Вектор
BД={xД-xB, yД-yB, zД-zB} =
9 2
1,
Вектор
CД={xД-xC, yД-yC, zД-zC} =
1 2 -6.Угол между рёбрами определяем по формуле:
![cos \alpha= \frac{x_1*x_2+y_1*y_2+z_1*z_2}{L_1*L_2} cos \alpha= \frac{x_1*x_2+y_1*y_2+z_1*z_2}{L_1*L_2}](https://tex.z-dn.net/?f=cos \alpha= \frac{x_1*x_2+y_1*y_2+z_1*z_2}{L_1*L_2})
cos
радиан
градусов
< ABC 0.910879 0.425388 24.37293693
< BCA -0.19216 1.76415518 101.078646
< CAB
0.580015 0.95204948 54.54841706
< ДBА
0.909395 0.42896892
24.57810892
< ДAB 0.74994 0.72282463 41.41480038
< AДB -0.40685 1.9897991 114.0070907
< BДC
0.117885 1.45263702 83.22997044
< ДCB
0.499514 1.04775851
60.03214053
< CBД
0.80138 0.64119712 36.73788903
< AДC 0.616022 0.907113 51.97376
< ДСA 0.522013 1.021587 58.5326
< SAC 0.350311 1.212893 69.49364
3) проекцию вектора на векторПроекция b на a равна (a · b)/|b|.АВ =а, ВС = b.
Найдем скалярное произведение векторов:
a · b = ax · bx + ay · by + az · bz = (-12) · 8 + 2 · 0 + 4 · 7 = -96 + 0 + 28 = = -68
Найдем модуль вектора:
|b| = √(bx² + by² + bz²) = √(8² + 0² + 7²) = √(64 + 0 + 49) = √113.Проекция b на a = -68/√113 ≈ -6,3969019 (это ВС на АВ).4) уравнение прямой AB.
![\frac{x-9}{-3-9}= \frac{y-5}{7-5}= \frac{z-5}{1-5} \frac{x-9}{-3-9}= \frac{y-5}{7-5}= \frac{z-5}{1-5}](https://tex.z-dn.net/?f= \frac{x-9}{-3-9}= \frac{y-5}{7-5}= \frac{z-5}{1-5})
.Получаем каноническое уравнение:
![\frac{x-9}{-12}=\frac{y-5}{2}=\frac{z-5}{-4}. \frac{x-9}{-12}=\frac{y-5}{2}=\frac{z-5}{-4}.](https://tex.z-dn.net/?f= \frac{x-9}{-12}=\frac{y-5}{2}=\frac{z-5}{-4}. )
x+6y-3z-24 = 0 это же уравнение в общем виде.5) уравнение плоскости ABC.Уравнение плоскости:A · x + B · y + C · z + D = 0 .Для нахождения коэффициентов A, B, C и D нужно решить систему:A · x1 + B · y1 + C · z1 + D = 0 ,A · x2 + B · y2 + C · z2 + D = 0 ,A · x3 + B · y3 + C · z3 + D = 0 .Решим эту систему, которая в нашем случае запишется следующим образом:A · (9) + B · (5) + C · (5) + D = 0 ,A · (-3) + B · (7) + C · (1) + D = 0 ,A · (5) + B · (7) + C · (8) + D = 0 .Получим уравнение плоскости:- 7 · x - 26 · y + 8 · z + 153 = 0 .Есть ещё один вариант получения уравнения плоскости по координатам точек:
Пусть (х1, х2, х3), (у1, у2, у3) и (z1, z2,
z3) – координаты первой, второй и третьей точки соответственно.
Тогда уравнение определяется по такой формуле:(x-x1)*(у2-y1)*(z3-z1)
– (x-x1)*(z2-z1)*(y3-y1) – (y-y1)*(x2-x1)*(z3-z1) + (y-y1)*(z2-z1)*(x3-x1) +
(z-z1)*(x2-x1)*(y3-y1) – (z-z1)*(y2-y1)*(x3-x1) = 0.