Занятие 2.
Определение расстояния от точки до плоскости.
(Обозначения :
^ - квадратный корень . Пример : ^3 - квадратный корень из трех; ^(5+а) -квадратный корень из суммы 2-х слагаемых а и 5
* - показатель степени 2. Пример : 3* - три в степени 2 или три в квадрате; (7+а* )* -квадрат суммы 2-х слагаемых 7 и а в квадрате.
Если вам непонятны обозначения,обратитесь к более сильным ученикам Советуем все нижеперечисленные формулы переписать в привычном для вас виде. К сожалению, журнал не предназначен для написания формул. Тем не мене ,из-за простоты формул можно обойтись этими двумя обозначениями. )
Пусть у нас имеется заданная плоскость β (см. рис. 3,вверху,слева) и задана т. С. Требуется определить расстояние между ними (l). Пусть имеется какая-либо другая плоскость проходящая через т. С.(Обычно это - грань фигуры,как правило, одна из базовых плоскостей :горизонтальная,вертикальная и т.д.,но может быть любая.Мы можем сами провести такую плоскость).Это- плоскость α. Назовем ее плоскостью проекции или проекционной плоскостью ( на рис. 3 это- горизонтальная плоскость (волнистая линия): также там нарисована линия пересечения 2-х плоскостей : α и β: т.А лежит на этой линии)
Далее из т. С опускаем перпендикуляр на пл. α ( С` - основание этого перпен.-ра). Далее из т. С` опускаем перпен.-р на линию пересечения плоскостей α и β: получаем т. А. Продолжим СС` до пересечения с пл. β и получим т. В. Далее ,соединив т. В с т. А. получаем ΔАВС и ,соответственно, пл. АВС. Эта плоскость перпендикулярна пл. α и β (почему ? ) . ے ВАС` - угол между пл α и β. Опуская перпендикуляр из т. С на основание АВ ΔАВС , окончательно получаем ЕС - искомое расстояние от т. С до пл. β.
Введем обозначения:
АС` = d , СС` = h . EC = l , ے ВАС` = φ
Они связаны следующим соотношением :
l = │d sinφ +- h cosφ │ (1)
(+- плюс-минус)
+ если т. С и т. В лежат по разные стороны от проекционной плоскости ,
- если т. С и т. В лежат по одну сторону от проекционной плоскости
( т.е если линия перпендикуляра из т С на проекционную пл. пересекает заданную плоскость в какой-либо точке (в нашем случае т. В), то если эта точка и т. С лежат по одну сторону от проекционной пл. то знак берем - , если по разные -- то +. В нашем случае( рис. 3 ) знак - т.к. т.т. В и С лежат по одну сторону .)
Если угол φ = 90гр ,то из ф-лы (2) вытекает:
l = d (2),
где d - определяется как расстояние от проекции (т. С`) заданной точки ( т. С ) до линии пересечения заданной и проекционной плоскостей по !-му способу ( см. занятие № 1 ).
.Обратимся теперь к вычислению sinφ и cosφ :
sinφ = BC` / AB ; cosφ = ^( 1 - sin*φ ) (3)
Обозначим ВС` = Hпер . Тогда для вычисления синуса и косинуса удобно вначале найти котангенс,а затем и эти два параметра :
ctgφ = d / Hпер sinφ = 1 / ^( 1 + ctg*φ )
cosφ = ^( 1 - sin*φ ) (4)
Таким образом, чтобы определить sinφ и cosφ нужно из какой -либо точки заданной пл. опустить перпендикуляр на проекционную плоскость, а из основания этого перп.-ра опустить 2-ой перп.-р на линию пересечения этих 2-х плоскостей. Зная величины этих 2-х пер.-в по формуле (4) определяем sinφ и cosφ
. Если вы поймете и овладеете практически вышеописанным правилом, то это - 50 % успеха в решении С2 !
Формулу (1) могут самостоятельно вывести уч. с оценкой от 3.5 и выше. Если не получается,обращайтесь к более сильным ученикам.