В кубе ребро которого равно 6, точки M и N — середины ребер AB и
соответственно, а точка K расположена на ребре DC так, что
а) Найдите расстояние между прямыми MN и AK.
б) Расстояние от точки до плоскости треугольника MNK.
Введем координаты с началом в точке A и осями, направленными вдоль AD, AB, соответственно. Тогда координаты точек будут такими —
а) Уравнение прямой MN это Уравнение прямой AK это
(последнее равенство понимается так — у всех точек на этой прямой координата по оси z равна нулю). Найдем вектор
Нужно чтобы
и
Возьмем, например,
Значит, плоскость
параллельна обеим прямым. Выберем D так, чтобы плоскость содержала прямую AK. Подставляя координаы точки A, получим
Итак, плоскость
содержит прямую AK и параллельна прямой MN. Найдем теперь расстояние от точки N до этой плоскости, это и будет требуемое расстояние. Имеем:
б) Найдем уравнение плоскости MNK. Пусть оно имеет вид Подставляя координаты точек, получим три условия про A, B, C, D:
Возьмем в первом уравнении Тогда
из второго уравнения тогда
и, наконец, из последнего
Уравнение плоскости будет
Домножим его для удобства на 2 и получим Координаты точки
это
поэтому расстояние от
до MNK будет равно
Ответ: а) б)

