Дан параллельный вектор e¯¯¯={1,−6,−4}.
Для уравнения плоскости нужен нормальный (то есть перпендикулярный) вектор.
Их произведение (скалярное) равно нулю.
Примем одну координату за 0 - по оси Oz.
Получим нормальный вектор (6; 1; 0)
В уравнение плоскости подставим координаты точки М0:
6*(x - 7) + 1*(y - 2) + 0*(z - 9) = 0.
6x - 42 + y - 2 = 0, получаем уравнение:
6x + y - 42 = 0.
Делаем проверку - подставляем координаты точки M1(7,3,10).
6*7 + 3 - 42 = 3. Не проходит плоскость через эту точку.
Тогда нормальный вектор находим как векторное произведение векторов М0М1 и e¯¯¯={1,−6,−4}.
Вектор М0М1 = M1(7,3,10) - M0(7,2,9) = (0; 1; 1)
i j k| i j
0 1 1| 0 1
1 -6 -4| 1 -6 = -4i + 1j + 0k -0j + 6i - 1k = 2i + 1j - 1k.
Получаем координаты нормального вектора (2; 1; -1) и точку M0(7,2,9).
Уравнение плоскости: 2(x - 7) + 1(y - 2) - 1(z - 9) = 0.
2x - 14 + y - 2 - z + 9 = 0.
2x + y - z - 7 = 0.
Проверяем М0: 2*7 + 1*2 - 1*9 - 7 = 14 + 2 - 9 - 7 = 0,
M1(7,3,10): 2*7 + 1*3 -1*10 - 7 = 14 + 3 - 10 - 7 = 0.
Верно.
ответ: уравнение плоскости 2x + y - z - 7 = 0.
1) Концы отрезка, который не пересекает плоскость, отдалены от нее на 3 см и 8 см. Проекция отрезка на плоскость равна 12 см. Найти длину отрезка.
-----
Обозначим отрезок АВ. Расстоянием от точки до плоскости является длина отрезка, проведенного к ней перпендикулярно.
АА1 и ВВ1 перпендикулярны плоскости, следовательно, перпендикулярны В1А1.
АА1║ВВ1,
АВВ1А1 - прямоугольная трапеция.
ВВ1=3 см.АА1=8 см,
ВС║В1А1 ⇒ А1С=ВВ1=3 см, АС=8-3=5 см.
ВС=В1А1=12 см.
Катеты прямоугольного ∆ АВС относятся как 5:12 - треугольник из Пифагоровых троек, ⇒гипотенуза АВ=13 см.
* * *
2) Из точки, которая находится на расстоянии 6 см от плоскости, проведены две наклонные. Найти расстояние между основаниями наклонных, если угол между каждой наклонной и ее проекцией равен 30°, а угол между проекциями наклонных 120°.
-------
Наклонные АВ и АС, расстояние до плоскости АН=6 см, ∠АВН=∠АСН=30°
ВН=СН=АН:tg30°=6√3
∆АНС равнобедренный, угол ВНС=120° ( дано).
Проведем высоту НМ к основанию ВС. Высота в равнобедренном треугольнике - биссектриса и медиана. ⇒ ∆ ВНМ=∆ СНМ, ∠ВНМ=СНМ=60°
ВМ=ВН•sin60°=6√3•√3/2=9
BC=2•BМ=18 см (по т.косинусов ВС также равно 18 см)
* * *
3) Из вершины А прямоугольника АВСD со сторонами 7 см и 14 см к его плоскости проведен перпендикуляр АМ=7 см. Найти расстояние от точки М до прямых DС и DB.
--------
Примем АВ=14 см, АD=7 см. Расстояние от точки до прямой измеряется длиной отрезка, проведенного перпендикулярно от точки до прямой. По т. о 3-х перпендикулярах МD пп DC, МВ пп ВС.
В прямоугольном ∆ MAD катеты равны, следовательно, он равнобедренный с острыми углами, равными 45°.
MD=AD:sin45°=7√2.
Из прямоугольного ∆ МАВ расстояние МВ=√(AB²+AM²)=√(196+49)=7√5 см
Расстояние от М до BD отрезок МН, перпендикулярный диагонали ABCD.
По т. о 3-х перпендикулярах МН⊥DB,⇒ его проекция АН⊥DB.
АН=AD•AB:BD
∆ ADB=∆ MAB по двум катетам,⇒ DB=MB=7√5
AH=7•14:7√5=14/√5
MH=√(AM²+AH²)=√(441/5)=21/√5=4,2√5 или ≈ 9,39 см
