точка C лежит на отрезке AB. Через точку A проведена плоскость, а через точки B и C — параллельные прямые, пересекающие эту плоскость соответственно в точках B1 и C1. Найдите длинну отрезка CC1 если AC:CB=3:2 и BB1=20 см
Ответ: CC1 = 12 cm
Пошаговое решение (для понятия):
1) Зададим простой каркас координат.
- Пусть A = (0, 0, 0).
- Так как AC:CB = 3:2, можно положить A — на начале координат, C на оси x на расстоянии 3, а B на расстоянии 5 от A. Тогда
A = (0, 0, 0), C = (3, 0, 0), B = (5, 0, 0).
- Плоскость через A имеет уравнение a x + b y + c z = 0 (не все a, b, c нули, чтобы плоскость не проходила через B и C).
- Через B и C проведены параллельные прямые с направлением d = (dx, dy, dz), и они пересекают эту плоскость в точках B1 и C1 соответственно.
2) Найдем параметры пересечения этих прямых с плоскостью.
Пусть для прямой через B параметр t_B так, что B1 = B + t_B d. Подставим в уравнение плоскости:
a(5 + t_B dx) + b(0 + t_B dy) + c(0 + t_B dz) = 0.
Это равно 5a + t_B (a dx + b dy + c dz) = 0, поэтому
t_B = -5a / D, где D = a dx + b dy + c dz.
А для прямой через C получаем аналогично:
C1 = C + t_C d, и
a(3 + t_C dx) + b(0 + t_C dy) + c(0 + t_C dz) = 0,
то есть 3a + t_C D = 0, отсюда
t_C = -3a / D.
3) Связь длин BB1 и CC1 с параметрами t_B и t_C.
Длина BB1 = |t_B| · |d|, а длина CC1 = |t_C| · |d|.
Из полученных выражений видно, что
|t_C| / |t_B| = (3a/|D|) / (5a/|D|) = 3/5.
Значит
CC1 = (|t_C|/|t_B|) · BB1 = (3/5) · BB1.
4) Подстановка чисел.
Дано BB1 = 20 см, значит
CC1 = (3/5) · 20 см = 12 см.
Итого, длинна отрезка CC1 равна 12 см. Это не зависит от ориентации плоскости и от направления параллельных прямых.