В параллелепипеде ABCDA1B1C1D1 на боковых рёбрах A A1 и BB1 взяты середины P и Q.
а) Докажите, что существует прямая l, проходящая через точку C и пересекающая обе прямые QA1 и PD1;
б) Найдите отношение CM:MN, где M=l∩QA1, N=l∩PD1.
Домашние задания: Геометрия
Помогите с геометрией, пожалуйста
Если еще актуально то вот:
а) Обозначим через L точку пересечения прямых QA1 и PD1. Так как P и Q - середины боковых ребер, то PQ || AB || A1B1 и PQCD - параллелограмм. Значит, CL || PQ || AB || A1B1. Поскольку ABCDA1B1C1D1 - параллелепипед, то CC1 || AA1 || PQ (как проекции прямых соответствующих граней на плоскость ABCD). Из параллельности CL и PQ следует, что луч CL пересечет прямую CC1A1 в некоторой точке K. Также, луч A1C1 проходит через точку K, так как A1C1 || PQ. Таким образом, прямая линия CK является искомой, так как она пересекает прямые QA1 и PD1.
б) Поскольку PQ || AB, то MQ/MN = QP/PD1 по теореме Фалеса. Аналогично, CP/CM = QA1/QP. Учитывая, что PQ=CD1 и QA1=QC1, получаем:
MN/MQ = PD1/CD1 , CM/CP = CD1/QC1
Перемножая данные равенства, получаем:
MN/MQ ⋅ CM/CP = PD1/CD1 ⋅ CD1/QC1 = PD1/QC1 ,
откуда
MN/CM = MQ/CP = PD1/QC1 .
Осталось заметить, что треугольники QCC1 и PDD1 подобны, поэтому QC1/PD1=CC1/DD1=2, так как CC1=DD1=BD/2=CD1/2. Значит, CM/MN=2.
а) Обозначим через L точку пересечения прямых QA1 и PD1. Так как P и Q - середины боковых ребер, то PQ || AB || A1B1 и PQCD - параллелограмм. Значит, CL || PQ || AB || A1B1. Поскольку ABCDA1B1C1D1 - параллелепипед, то CC1 || AA1 || PQ (как проекции прямых соответствующих граней на плоскость ABCD). Из параллельности CL и PQ следует, что луч CL пересечет прямую CC1A1 в некоторой точке K. Также, луч A1C1 проходит через точку K, так как A1C1 || PQ. Таким образом, прямая линия CK является искомой, так как она пересекает прямые QA1 и PD1.
б) Поскольку PQ || AB, то MQ/MN = QP/PD1 по теореме Фалеса. Аналогично, CP/CM = QA1/QP. Учитывая, что PQ=CD1 и QA1=QC1, получаем:
MN/MQ = PD1/CD1 , CM/CP = CD1/QC1
Перемножая данные равенства, получаем:
MN/MQ ⋅ CM/CP = PD1/CD1 ⋅ CD1/QC1 = PD1/QC1 ,
откуда
MN/CM = MQ/CP = PD1/QC1 .
Осталось заметить, что треугольники QCC1 и PDD1 подобны, поэтому QC1/PD1=CC1/DD1=2, так как CC1=DD1=BD/2=CD1/2. Значит, CM/MN=2.
З_А_Й_К_А B_A_B_Y
но прямые QA1 и PD1 не пересекаются же, они скрещиваются

а) Рассмотрим плоскости A1BQ и C1DP, проходящие через боковые рёбра параллелепипеда. Эти плоскости имеют общее ребро B1Q или A1P. Так как P и Q - середины соответствующих рёбер, то BP и AQ также пересекаются в середине (обозначим эту точку как X). Таким образом, точка X лежит на обеих плоскостях, а следовательно, прямая CX содержится в каждой из плоскостей. Значит, прямая CX пересекает прямые QA1 и PD1. Таким образом, мы доказали, что искомая прямая существует.
б) Обозначим точки пересечения искомой прямой с QA1 и PD1 как M и N соответственно. Так как BM и D1N - это медианы треугольников BPQ и CDP (поскольку P и Q - середины рёбер), то они делят их пополам. Значит, BM=MQ и D1N=NP.
Также заметим, что треугольник CXM подобен треугольнику A1QA, поскольку угол CQM является вертикальным с противоположным углом QA1A. Аналогично, треугольник CXN подобен треугольнику D1PD. Тогда отношение длин (CM/MN) равно отношению соответствующих сторон треугольников CXM и A1QA:
CM/MN = CX/MQ = QA1/CA1.
Но поскольку PQ параллельна CD и делит его пополам, трикутники APQ и CPD подобны, и соответствующие им стороны пропорциональны. Значит, QA1/CA1=AP/CP. Но поскольку A1C1 и B1D1 - это медианы треугольника ABC, то они делят его пополам, и AB1=BC1, то есть треугольник ABC равнобедренный. Значит, AP=PC, и отношение длин (CM/MN) равно 1/2.
Ответ: CM/MN = 1/2.
б) Обозначим точки пересечения искомой прямой с QA1 и PD1 как M и N соответственно. Так как BM и D1N - это медианы треугольников BPQ и CDP (поскольку P и Q - середины рёбер), то они делят их пополам. Значит, BM=MQ и D1N=NP.
Также заметим, что треугольник CXM подобен треугольнику A1QA, поскольку угол CQM является вертикальным с противоположным углом QA1A. Аналогично, треугольник CXN подобен треугольнику D1PD. Тогда отношение длин (CM/MN) равно отношению соответствующих сторон треугольников CXM и A1QA:
CM/MN = CX/MQ = QA1/CA1.
Но поскольку PQ параллельна CD и делит его пополам, трикутники APQ и CPD подобны, и соответствующие им стороны пропорциональны. Значит, QA1/CA1=AP/CP. Но поскольку A1C1 и B1D1 - это медианы треугольника ABC, то они делят его пополам, и AB1=BC1, то есть треугольник ABC равнобедренный. Значит, AP=PC, и отношение длин (CM/MN) равно 1/2.
Ответ: CM/MN = 1/2.
Это египетские иероглифы?
Похожие вопросы
- Помогите с геометрией пожалуйста
- Помогите по геометрии пожалуйста:((((
- Помогите с геометрий пожалуйста
- Помогите с геометрией пожалуйста
- Помогите решить геометрию пожалуйста
- Помогите с геометрией пожалуйста:((((
- Помогите с геометрией, пожалуйста
- ПОМОГИТЕ С ГЕОМЕТРИЕЙ ПОЖАЛУЙСТА
- Помогите с геометрией пожалуйста
- Помогите с геометрией пожалуйста