Чтобы найти площадь сечения, проходящего через вершины \(СC_1\) и \(A_1B_3\) в прямоугольном параллелепипеде \(ABCD A_1B_1C_1D_1\), начнем с определения координат всех вершин параллелепипеда.
Предположим, что:
- Вершина \(A\) находится в точке \( (0, 0, 0) \)
- Вершина \(B\) находится в точке \( (a, 0, 0) \)
- Вершина \(C\) находится в точке \( (a, b, 0) \)
- Вершина \(D\) находится в точке \( (0, b, 0) \)
- Вершина \(A_1\) находится в точке \( (0, 0, c) \)
- Вершина \(B_1\) находится в точке \( (a, 0, c) \)
- Вершина \(C_1\) находится в точке \( (a, b, c) \)
- Вершина \(D_1\) находится в точке \( (0, b, c) \)
Заданная длина ребер:
- \(BC = b = 6\)
- \(CC_1 = c = 10\)
- \(AC = a = 42\)
Теперь найдем координаты точек \(C\), \(C_1\), \(A_1\), и \(B_3\):
- \(C(42, 6, 0)\)
- \(C_1(42, 6, 10)\)
- \(A_1(0, 0, 10)\)
- \(B_3(0, 6, 0)\)
Теперь мы можем найти векторы \(C_1C\) и \(A_1B_3\):
Вектор \(C_1C\): \[ C - C_1 = (42, 6, 0) - (42, 6, 10) = (0, 0, -10) \]
Вектор \(A_1B_3\): \[ B_3 - A_1 = (0, 6, 0) - (0, 0, 10) = (0, 6, -10) \]
Теперь эти два вектора могут быть использованы для вычисления площади сечения. Площадь параллелограмма, образованного двумя векторами, можно найти по формуле: \[ S = \| \mathbf{v_1} \times \mathbf{v_2} \| \] где \(\mathbf{v_1} = (0, 0, -10)\) и \(\mathbf{v_2} = (0, 6, -10)\).
Выполним векторное произведение: \[ \mathbf{v_1} \times \mathbf{v_2} = \begin{vmatrix} \mathbf{i} & \mathbf{j} & \mathbf{k} \\ 0 & 0 & -10 \\ 0 & 6 & -10 \end{vmatrix} \]
Разложим определитель: \[ = \mathbf{i}(0 \cdot (-10) - 6 \cdot (-10)) - \mathbf{j}(0 \cdot (-10) - 0 \cdot (-10)) + \mathbf{k}(0 \cdot 6 - 0 \cdot 0) \] \[ = \mathbf{i}(0 + 60) - \mathbf{j}(0 - 0) + \mathbf{k}(0 - 0) \] \[ = 60\mathbf{i} + 0 \mathbf{j} + 0 \mathbf{k} \] Значит, векторное произведение равно \( (60, 0, 0) \).
Теперь найдем модуль этого вектора: \[ \| \mathbf{v_1} \times \mathbf{v_2} \| = 60 \]
Поскольку площадь сечения будет равна половине площади параллелограмма: \[ S = \frac{1}{2} \times 60 = 30 \]
Таким образом, площадь сечения, проходящего через вершины \(C\) и \(C_1\) и \(A_1B_3\), равна \(30\) квадратных единиц.
