Przejdź do treści

Długość rzutu prostokątnego odcinka na płaszczyznę - końce w różnych odległościach

Szkoła średnia łatwe

a) Odcinek ABAB ma długość 1010. Jego końce leżą po tej samej stronie płaszczyzny π\pi i są od niej odległe o 33 i 99. Oblicz długość rzutu prostokątnego odcinka ABAB na płaszczyznę π\pi.

b) Odcinek CDCD ma długość 1313, a jego końce leżą po różnych stronach płaszczyzny π\pi, w odległościach 22 i 33 od niej. Oblicz długość rzutu prostokątnego odcinka CDCD na π\pi.

π 3 9 A B A′ B′ K
Rzut prostokątny A′B′ odcinka AB. Odcinek AK ∥ A′B′ tworzy trójkąt prostokątny AKB z |BK| = 9 − 3 = 6.

Rozwiązanie

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

Krok 1. Co to jest rzut prostokątny. Rzut prostokątny punktu AA na płaszczyznę π\pi to spodek A′A' prostopadłej opuszczonej z AA na π\pi. Odcinki AA′AA' i BB′BB' są prostopadłe do π\pi, więc są równoległe i leżą w jednej płaszczyźnie z ABAB - czworokąt AA′B′BAA'B'B to trapez prostokątny.

Krok 2. Trójkąt prostokątny w części a). Prowadzimy AK∥A′B′AK \parallel A'B', gdzie KK leży na BB′BB'. Wtedy ∣AK∣=∣A′B′∣|AK| = |A'B'| i ∣BK∣=9−3=6|BK| = 9 - 3 = 6. Z twierdzenia Pitagorasa w trójkącie AKBAKB:

∣A′B′∣=∣AK∣=∣AB∣2−∣BK∣2=100−36=8.|A'B'| = |AK| = \sqrt{|AB|^2 - |BK|^2} = \sqrt{100 - 36} = 8.

Krok 3. Część b) - końce po różnych stronach. Teraz odcinek przebija płaszczyznę. Prowadzimy przez CC prostą równoległą do rzutu C′D′C'D' aż do przecięcia z przedłużeniem DD′DD' w punkcie LL. Odcinek DLDL ma długość równą sumie odległości: ∣DL∣=3+2=5|DL| = 3 + 2 = 5, a ∣CL∣=∣C′D′∣|CL| = |C'D'|:

∣C′D′∣=∣CD∣2−52=169−25=12.|C'D'| = \sqrt{|CD|^2 - 5^2} = \sqrt{169 - 25} = 12.

Odpowiedź. a) 88; b) 1212. Przy końcach po tej samej stronie odejmujemy odległości, po różnych stronach - dodajemy.