Решение задач по геометрии: параллельность и скрещивающиеся прямые

Photo

Привет! Сейчас помогу тебе с этими заданиями по геометрии.

Задание 1

Прямая $CC_1$ дана на рисунке. Нужно назвать:

1) Плоскость, в которой лежит данная прямая:
* Прямая $CC_1$ лежит в плоскости $CC_1D_1D$ и в плоскости $AA_1C_1C$.

2) Плоскость, которую пересекает данная прямая:
* Прямая $CC_1$ пересекает плоскости $ABC$, $A_1B_1C_1$.

3) Плоскость, которой параллельна данная прямая:
* Прямая $CC_1$ параллельна плоскости $ABB_1A_1$, $D_1ADCB$.

4) Прямые, параллельные данной:
* Прямая $CC_1$ параллельна прямым $AA_1$, $BB_1$, $DD_1$.

5) Прямые, пересекающиеся с данной:
* Прямая $CC_1$ пересекается с прямыми $BC$, $DC$, $C_1B_1$, $C_1D_1$.

6) Прямые, скрещивающиеся с данной:
* Прямая $CC_1$ скрещивается с прямыми $AD$, $AB$, $A_1D_1$, $A_1B_1$.

Задание 2

Плоскость $\alpha$ проходит через середины боковых сторон $AB$ и $CD$ трапеции $ABCD$ - точки $M$ и $N$.

а) Докажите, что $AD \parallel \alpha$.

Доказательство:

  1. Так как $M$ и $N$ - середины боковых сторон $AB$ и $CD$ соответственно, то $MN$ - средняя линия трапеции $ABCD$.
  2. Средняя линия трапеции параллельна основаниям, то есть $MN \parallel AD$ и $MN \parallel BC$.
  3. По условию, плоскость $\alpha$ проходит через точки $M$ и $N$, значит, прямая $MN$ лежит в плоскости $\alpha$.
  4. Если прямая ($MN$), лежащая в плоскости ($\alpha$), параллельна другой прямой ($AD$), то и эта прямая ($AD$) параллельна плоскости ($\alpha$).

Следовательно, $AD \parallel \alpha$.

б) Найдите $BC$, если $AD = 10$ см, $MN = 8$ см.

Решение:

  1. Средняя линия трапеции равна полусумме оснований:

    $MN = \frac{AD + BC}{2}$

  2. Выразим $BC$ из этой формулы:

    $BC = 2MN - AD$

  3. Подставим известные значения:

    $BC = 2 \cdot 8 - 10 = 16 - 10 = 6$ см

Ответ: $BC = 6$ см.

Задание 3

Прямая $MA$ проходит через вершину квадрата $ABCD$ и не лежит в плоскости квадрата.

а) Докажите, что $MA$ и $BC$ - скрещивающиеся прямые.

Доказательство:

  1. Прямые называются скрещивающимися, если они не лежат в одной плоскости и не пересекаются.
  2. Прямая $BC$ лежит в плоскости квадрата $ABCD$. Прямая $MA$ не лежит в плоскости квадрата по условию.
  3. Предположим, что $MA$ и $BC$ лежат в одной плоскости. Тогда точка $A$ и прямая $MA$ должны лежать в плоскости квадрата, что противоречит условию.
  4. Прямые $MA$ и $BC$ не пересекаются, так как $MA$ не лежит в плоскости квадрата.

Следовательно, $MA$ и $BC$ - скрещивающиеся прямые.

б) Найдите угол между прямыми $MA$ и $BC$, если $\angle MAD = 45^\circ$.

Решение:

  1. Угол между скрещивающимися прямыми равен углу между двумя пересекающимися прямыми, параллельными данным скрещивающимся прямым.
  2. $BC \parallel AD$, значит, угол между $MA$ и $BC$ равен углу между $MA$ и $AD$.
  3. По условию, $\angle MAD = 45^\circ$.

Ответ: Угол между прямыми $MA$ и $BC$ равен $45^\circ$.

thinking img
progress gif

Текст скопирован
Готово
Ошибка
×