Дан∠a = 30° , ∠abc=60°, bd перпендикулярна к плоскости abc. доказать,что cd перпендикулярно ac. нужно применить теорему о трёх перпендикулярах и написать,где именно применить.

Смирнов Алексей Владимирович

Учитель математики высшей категории

Проверено учителем

Для доказательства перпендикулярности прямой CDcap C cap D к прямой ACcap A cap C воспользуемся теоремой о трех перпендикулярах. Условие и обозначения

  • Плоскость: (ABC)open paren cap A cap B cap C close paren Перпендикуляр к плоскости: BD(ABC)cap B cap D ⟂ open paren cap A cap B cap C close paren Наклонная: CDcap C cap D Проекция наклонной: BCcap B cap C (так как точка Bcap B — основание перпендикуляра, а точка Ccap C лежит в плоскости) Прямая в плоскости: ACcap A cap C

Шаг 1: Анализ треугольника в основании Рассмотрим ABCtriangle cap A cap B cap C в плоскости основания. Нам известны два угла:

  1. A=30angle cap A equals 30 raised to the composed with power B=60angle cap B equals 60 raised to the composed with power (в тексте указан как ABCangle cap A cap B cap C)

Найдем третий угол треугольника ( ACBangle cap A cap C cap B): ACB=180(A+B)=180(30+60)=90angle cap A cap C cap B equals 180 raised to the composed with power minus open paren angle cap A plus angle cap B close paren equals 180 raised to the composed with power minus open paren 30 raised to the composed with power plus 60 raised to the composed with power close paren equals 90 raised to the composed with powerСледовательно, прямая BCcap B cap C перпендикулярна прямой ACcap A cap C в плоскости основания. Шаг 2: Применение теоремы о трех перпендикулярах Теорема гласит: Прямая, проведённая в плоскости через основание наклонной перпендикулярно к её проекции на эту плоскость, перпендикулярна и самой наклонной. Применим её к нашим данным:

  • Проекция BCcap B cap C перпендикулярна прямой ACcap A cap C (доказано в Шаге 1). Так как проекция BCACcap B cap C ⟂ cap A cap C, то по теореме о трех перпендикулярах сама наклонная CDcap C cap D также будет перпендикулярна прямой ACcap A cap C.

Вывод Поскольку BD(ABC)cap B cap D ⟂ open paren cap A cap B cap C close paren, BCcap B cap C является проекцией CDcap C cap D на плоскость. Так как в треугольнике ABCcap A cap B cap C угол ACB=90angle cap A cap C cap B equals 90 raised to the composed with power, то ACBCcap A cap C ⟂ cap B cap C. Согласно теореме о трех перпендикулярах, из перпендикулярности прямой к проекции следует её перпендикулярность к наклонной: CDACcap C cap D ⟂ cap A cap C Что и требовалось доказать. Я могу помочь вам с оформлением аналогичных задач по стереометрии или разобрать другие теоремы о перпендикулярности. Хотите, чтобы я подобрал похожую задачу для закрепления материала?

Форма ответа

Ваш аватар