сайты - меню - вход - но­во­сти


Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

В ор­то­цен­три­че­ском тет­ра­эд­ре от­ме­ти­ли ос­но­ва­ния и се­ре­ди­ны всех четырёх его ме­ди­ан. Каж­дое ос­но­ва­ние ме­ди­а­ны тет­ра­эд­ра со­еди­ни­ли с се­ре­ди­на­ми трёх осталь­ных. До­ка­жи­те, что в по­лу­чив­шем­ся мно­го­гран­ни­ке все рёбра имеют рав­ную длину.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Обо­зна­чим ра­ди­ус-век­то­ры вер­шин тет­ра­эд­ра за \veca,  \vecb, \vecc и \vecd . Тогда ос­но­ва­ния ме­ди­ан за­да­ют­ся фор­му­лой

 дробь: чис­ли­тель: \vecb плюс \vecc плюс \vecd, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби

и ана­ло­гич­ны­ми ей, а се­ре­ди­ны ме­ди­ан фор­му­лой

 дробь: чис­ли­тель: дробь: чис­ли­тель: \veca плюс \vecb плюс \vecc, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби плюс \vecd, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: \veca плюс \vecb плюс \vecc плюс 3 \vecd, зна­ме­на­тель: 6 конец дроби

и ана­ло­гич­ны­ми ей.

Вы­чи­тая один ра­ди­ус-век­тор из дру­го­го, по­лу­ча­ем век­то­ры рёбер по­лу­чив­ше­го­ся мно­го­гран­ни­ка

 дробь: чис­ли­тель: \veca минус \vecb минус \vecc плюс \vecd, зна­ме­на­тель: 6 конец дроби

и ана­ло­гич­ные ему. При этом каж­дый такой век­тор мы по­лу­ча­ем два pasa, т. e. всего 6 раз­лич­ных век­то­ров. Кроме того, вме­сто с век­то­ром

 дробь: чис­ли­тель: \veca минус \vecb минус \vecc плюс d, зна­ме­на­тель: 6 конец дроби

мы также полу чаем и про­ти­во­по­лож­ный ему век­тор

 дробь: чис­ли­тель: минус \veca плюс \vecb плюс \vecc минус \vecd, зна­ме­на­тель: 6 конец дроби ,

ко­то­рый имеет ту же длину. Умно­жив длины всех век­то­ров на 6, по­ни­ма­ем, что нам до­ста­точ­но до­ка­зать ра­вен­ства

|\veca минус \vecb минус \vecc плюс \vecd|=|\veca плюс \vecb минус \vecc минус \vecd|=|\veca минус \vecb плюс \vecc плюс \vecd|.

Также введём обо­зна­че­ния \veca минус \vecc=\vecx и \vecb минус \vecd=\vecy . Эти век­то­ры со­от­вет­ству­ют двум про­ти­во­по­лож­ным рёбрам тет­ра­эд­ра. По­сколь­ку тет­ра­эдр ор­то­цен­три­че­ский, эти рёбра пер­пен­ди­ку­ляр­ны, то есть \vecx \vecy=0 . От­сю­да полу чаем

\vecx в квад­ра­те минус 2 \vecx \vecy плюс \vecy в квад­ра­те =\vecx в квад­ра­те плюс 2 \vecx \vecy плюс \vecy в квад­ра­те ,

что озна­ча­ет, что |\vecx минус \vecy|=|\vecx плюс \vecy| . Вспо­ми­ная, что такое \vecx и \vecy, полу чаем

|\veca минус \vecb минус \vecc плюс \vecd|=|\veca плюс \vecb минус \vecc минус \vecd| .

Ана­ло­гич­но можно по­лу­чить, что эти мо­ду­ли равны также и |\veca минус \vecb плюс \vecc плюс \vecd|, что и тре­бо­ва­лось до­ка­зать.


Аналоги к заданию № 729: 737 Все