Две прямоугольный параллелепипед ABCDA1B1C1D1. Каково взаимное расположение прямых AB и B1C1 и найти угол между этими прямыми

Для этого надо составить уравнения сторон в виде у = кх + в.
У параллельных прямых коэффициенты "к" равны.
Сторона АВ:
Уравнение прямой:
Будем искать уравнение в виде y = k · x + b .
В этом уравнении:
k - угловой коэффициент прямой (k = tg(φ), φ - угол, который образует данная прямая с положительным направлением оси OX);
b - y-координата точки (0; b), в которой искомая прямая пересекает ось OY.
k = (yB - yA) / (xB - xA) = (2 - (-6)) / (4 - (2)) = 4;
b = yB - k · xB = 2 - (4) · (4) = yA - k · xA = -6 - (4) · (2) = -14 .
Искомое уравнение: y = 4 · x  - 14 .

Сторона ВС:
k = (yB - yA) / (xB - xA) = (5 - (2)) / (-2 - (4)) = -0.5;
b = yB - k · xB = 5 - (-0.5) · (-2) = yA - k · xA = 2 - (-0.5) · (4) = 4 .
Искомое уравнение: y = -0.5 · x + 4 .

Сторона СД:
k = (yB - yA) / (xB - xA) = (1 - (5)) / (-3 - (-2)) = 4;
b = yB - k · xB = 1 - (4) · (-3) = yA - k · xA = 5 - (4) · (-2) = 13 .
Искомое уравнение: y = 4 · x + 13 .

Сторона АД:
k = (yB - yA) / (xB - xA) = (1 - (-6)) / (-3 - (2)) = -1.4;
b = yB - k · xB = 1 - (-1.4) · (-3) = yA - k · xA = -6 - (-1.4) · (2) = -3.2 .
Искомое уравнение: y = -1.4 · x  - 3.2 .

Уравнения сторон АВ и СД имеют одинаковые коэффициенты "к", поэтому заданный четырёхугольник - трапеция.

1. Если треугольники подобны, то отношения сторон у них равны.

Пусть х - коэффициент пропорциональности.

Тогда стороны треугольника 2x, 5x, 4x.

Меньшая сторона 2х = 22, тогда

х = 11 см

Большая сторона равна 5х:

11 · 5 = 55 см

2. Площади подобных треугольников относятся как квадрат коэффициента подобия.

Если сходственные стороны относятся как 3 : 5, то

Sabc : Smnp = 9 : 25

Учитывая, что Smnp = Sabc + 16, получаем уравнение:

Sabc : (Sabc + 16) = 9 : 25

25·Sabc = 9·Sabc + 144

16·Sabc = 144

Sabc = 9 см²

3. Пусть х - сторона квадрата.

Из треугольника, образованного двумя сторонами квадрата и диагональю по теореме Пифагора:

x² + x² = 16²

2x² = 256

x² = 128

x = 8√2 см

Р = 8√2 · 4 = 32√2 см

4. Из прямоугольного треугольника ACD по теореме Пифагора найдем АС:

АС = √(AD² - CD²) = √(225 - 64) = √161

Площадь параллелограмма равна произведению стороны на проведенную к ней высоту:

Sabcd = CD · AC = 8 · √161 = 8√161 см²

5. ΔАВН: ∠Н = 90°, ∠А = 60°, ⇒ ∠В = 30°. Напротив угла в 30° лежит катет, равный половине гипотенузы, АН = АВ/2 = 4 см.

По теореме Пифагора ВН = √(АВ² - АН²) = √(64 - 16) = √48 = 4√3 см

АН : HD = 2 : 3, ⇒ HD = 6 см.

HBCD - прямоугольник, ⇒ ВС = HD = 6 см.

Sabcd = (AD + BC)/2 · BH = (10 + 6)/2 · 4√3 = 32√3 см

6. ΔACD прямоугольный, DE его высота. По свойству пропорциональных отрезков в прямоугольном треугольнике:

DE² = AE · EC = 8 · 4 = 32

DE = √32 = 4√2 см

ΔAED: по теореме Пифагора

             AD = √(AE² + ED²) = √(64 + 32) = √96 = 4√6 см

ВС = AD = 4√6 см

ΔCDE: по теореме Пифагора

            CD = √(EC² + ED²) = √(16 + 32) = √48 = 4√3 см

АВ = CD = 4√3 см

а) АВ : ВС = 4√3 / (4√6) = 1/√2 = √2/2

б) Pabcd = (AB + BC)·2 = (4√3+ 4√6)·2 = 8·(√3 + √6) см

в) Sabcd = AB·BC = 4√3 · 4√6 = 16√18 = 48√2 см

7. Так как треугольники подобны,

BC : BD = BD : AD

BD² = BC · AD = 8 · 12,5 = 100

BD = 10 см

8. Треугольник АВС равнобедренный, медиана ВН является и высотой.

Из ΔАВН по теореме Пифагора:

ВН = √(АВ² - АН²) = √(625 - 49) = √576 = 24 см

Медианы точкой пересечения делятся в отношении 2 : 1, считая от вершины:

ВО : ОН = 2 : 1, ⇒ ОН = ВН/3 = 8 см

Из треугольника АОН по теореме Пифагора:

АО = √(ОН² + АО²) = √(64 + 49) = √113 см

АО = 2/3 АМ

АМ = √113 · 3/2 = 3√113/2 см

В равнобедренном треугольнике медианы, проведенные к боковым сторонам равны, значит

СК = АМ = 3√113/2 см