Рассмотрим задачу: из точки M проведены наклонные MA и MB к плоскости, длины которых составляют 10 см и 17 см соответственно. Требуется найти расстояние от точки M до плоскости, если длины проекций этих наклонных пропорциональны числам 2 и 5.
Определение проекций:
Проекции наклонных MA и MB на плоскость обозначим как ( PA ) и ( PB ) соответственно. По условию задачи, длины проекций ( PA ) и ( PB ) пропорциональны числам 2 и 5, то есть:
[
PA : PB = 2 : 5
]
Выражение проекций через коэффициенты пропорциональности:
Пусть ( PA = 2k ) и ( PB = 5k ), где ( k ) — некоторый коэффициент пропорциональности.
Использование свойств наклонных:
Вспомним, что длина наклонной равна длине гипотенузы прямоугольного треугольника, где катеты — это проекция наклонной на плоскость и перпендикуляр от точки M до плоскости. Обозначим это расстояние как ( d ).
Для наклонной ( MA ) длина наклонной равна 10 см:
[
MA = \sqrt{PA^2 + d^2}
]
Подставим ( PA = 2k ):
[
10 = \sqrt{(2k)^2 + d^2}
]
[
10^2 = (2k)^2 + d^2
]
[
100 = 4k^2 + d^2 \quad \text{(1)}
]
Для наклонной ( MB ) длина наклонной равна 17 см:
[
MB = \sqrt{PB^2 + d^2}
]
Подставим ( PB = 5k ):
[
17 = \sqrt{(5k)^2 + d^2}
]
[
17^2 = (5k)^2 + d^2
]
[
289 = 25k^2 + d^2 \quad \text{(2)}
]
Решение системы уравнений:
Теперь у нас есть две системы уравнений:
[
100 = 4k^2 + d^2 \quad \text{(1)}
]
[
289 = 25k^2 + d^2 \quad \text{(2)}
]
Вычтем уравнение (1) из уравнения (2):
[
289 - 100 = 25k^2 + d^2 - (4k^2 + d^2)
]
[
189 = 21k^2
]
[
k^2 = \frac{189}{21}
]
[
k^2 = 9
]
[
k = 3
]
Нахождение расстояния ( d ):
Подставим значение ( k ) в уравнение (1):
[
100 = 4(3)^2 + d^2
]
[
100 = 4 \cdot 9 + d^2
]
[
100 = 36 + d^2
]
[
d^2 = 64
]
[
d = \sqrt{64}
]
[
d = 8
]
Таким образом, расстояние от точки M до плоскости составляет 8 см.