59,2K подписчиков

Задача по математике не для слабонервных. Опять векторы, но теперь в объеме!

599 прочитали

Приветствую Вас, уважаемые Читатели! Сегодня у меня испытание для тех, кого не страшат задачи на векторы на плоскости, ведь только в этом случае Вы будете готовы переместиться в трехмерное пространство, дабы и там сойтись в неравной битве со стрелочными чудовищами. Поехали!

Источник: https://get.wallhere.com/photo/synthwave-digital-art-pyramid-Retrowave-1668427.jpg
Источник: https://get.wallhere.com/photo/synthwave-digital-art-pyramid-Retrowave-1668427.jpg
Решение может показаться достаточно длинным скорее потому, что я рассказываю ход мыслей, а не просто привожу алгоритм.

Условие задачи

В треугольной пирамиде SABC медианы основания ABC пересекаются в точке M. Разложите вектор SM через векторы SA, SB и SC

Перенесем сказанное на рисунок:

Ответ на вопрос, почему я отметил на чертеже только одну точку пересечения, Вы увидите позже
Ответ на вопрос, почему я отметил на чертеже только одну точку пересечения, Вы увидите позже

Чтобы было удобнее вычислять нужно заранее раздать всем векторам направления, ввести некоторые обозначения и произвести дополнительное построение:

Приветствую Вас, уважаемые Читатели!-3

Я добавил вектор SC' для большей наглядности, а также отметил вектора в основании против часовой стрелки.

Внутренний инстинкт подсказывает, что нужно рассмотреть случай только на одной грани, чего будет достаточно для собирания в одном-двух выражениях и нашего искомого вектора и векторов, через которые мы должны его выразить.

Итак, рассмотрим треугольник SC'C. В нём найдем, чему равен вектор CC'

Приветствую Вас, уважаемые Читатели!-4

Замечательно! Теперь надо найти, чему равен вектор SC' из треугольников SAC' и SAB.

С вектором CC' мы пока ничего не делаем, он на понадобится немного позже.
Приветствую Вас, уважаемые Читатели!-5

Таким образом, получаем, что:

Приветствую Вас, уважаемые Читатели!-6

Первое выражение получено. Замечу, что мы никоим образом еще не касались искомого вектора, а я уже говорю о каких-то результатах! Говорю потому, что если я теперь выражу, например, вектор МС' через вектор SM, я смогу воспользоваться свойством точки пересечения медиан треугольника.

Напомню, что медианы делятся в отношении 2 к 1, считая от вершины

Рассмотрим треугольник SC'M:

Приветствую Вас, уважаемые Читатели!-7

Теперь нам остается решить систему уравнений, в которой и придется использовать свойства точки пересечения медиан:

Приветствую Вас, уважаемые Читатели!-8

Спасибо за внимание! Не знаю, как Вы, но я получил удовольствие. Подозреваю, однако, что моё решение не самое рациональное. С другой стороны я составил систему уравнений, чтобы решить геометрическую задачу, а мне для счастья больше и не надо!

  • Ставьте "Нравится" и подписывайтесь на канал прямой сейчас, чтобы не пропустить следующие публикации.
  • TELEGRAM и Facebook - там я публикую не только интересные статьи, но и математический юмор и многое другое.