В тетраэдре DABC точка M делит пополам ребро AD. Известно, что в этом тетраэдре BA=BD;CA=CD. На рисунке . Докажи, что прямая, на которой находится ребро AD, перпендикулярна плоскости (BCM).
Объяснение:
1. В тетраэдре все боковые ребра , проведенные из вершины тетраэдра , равны. По условию BA=BD;CA=CD ,значит ΔADB –равносторонний, ΔDAC –равносторонний.
2. По свойству медианы равнобедренного треугольника , она является высотой, значит ВМ⊥ АD и СМ ⊥AD .
Поэтому угол , который образует медиана с основаниями этих треугольников равен 90°
3. Согласно признаку перпендикулярности прямой и плоскости , если прямая перпендикулярна к двум пересекающимся прямым МС и МВ , лежащим в плоскости ВСМ, то она перпендикулярна к этой плоскости (ВСМ).
а)
Удвоим медиану. Получим точку K. ( cм. рис.)
Четырехугольник КАВС – параллелограмм.
(Диагонали АС и ВК в точке пересечения делятся пополам.
АМ=МС по условию, что ВМ – медиана,
ВМ=МК по построению)
Значит, АК=ВС; КС=АВ.
Запишем неравенство треугольника
ВК ≤ KA+AB=BC+AB
BK ≤ KC+BC=AB+BC
Cкладываем
2BK ≤ 2AB+2BC
BK≤ AB+BC
2BM ≤ AB+BC
BM ≤ (AB+BC)/2
б)Δ АВК=Δ ВСК
( по трем сторонам)
В треугольнике АВК известны три стороны:
АВ=17
АК=9
ВК=10
По формуле Герона находим площадь Δ АВК
p=(17+10+9)/2=18
S=√18·1·9·8=36
S(параллелограмма КАВС)=2S(Δ АВК)=2·36=72
S( Δ ABC)=(1/2)S(параллелограмма КАВС)=36
О т в е т. 36