Учебник «Геометрия. 10–11 классы», с. 48, §2 Перпендикуляр и наклонные. Угол между прямой и плоскостью
№150. Через вершину A прямоугольника ABCD проведена прямая AK, перпендикулярная к плоскости прямоугольника. Известно, что KD=6 см, KB=7 см, KC=9 см. Найдите: а) расстояние от точки K до плоскости прямоугольника ABCD; б) расстояние между прямыми AK и CD.
✎ Запись в тетрадь
Дано:
ABCD — прямоугольник; AK⊥(ABCD); KD=6 см, KB=7 см, KC=9 см
Найти:
а) расстояние от K до плоскости ABCD; б) расстояние между AK и CD
а)
AK⊥(ABCD) ⇒ расстояние от K до плоскости равно AK=h. Обозначим AB=x, AD=y.1
Идея. Все три расстояния от K до вершин — гипотенузы прямоугольных треугольников с общим катетом AK. Складывая квадраты, находим AK. Расстояние между скрещивающимися прямыми — длина их общего перпендикуляра, здесь это сторона AD.
1Расстояние от точки до плоскости — длина перпендикуляра, то есть AK. Пусть AB=x, AD=y.
2Треугольники KAD, KAB — прямоугольные (AK⊥AD, AK⊥AB). Для KC используем AC2=AB2+AD2=x2+y2 и AK⊥AC.
3Сложим первые два равенства и вычтем третье: h2+x2+h2+y2−(h2+x2+y2)=h2.
4Прямые AK и CD скрещивающиеся. Отрезок AD соединяет их точки A и D и перпендикулярен обеим: AD⊥AK, AD⊥CD. Длина общего перпендикуляра — расстояние между прямыми.
5В прямоугольном треугольнике KAD катет AD находим по теореме Пифагора.