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ABCD-EFGH 中 A(-4,-1,1),AC:x+2=(y-3)/2=-(z+3)/2,GE:-(x-2)/3=(y+2)/4=z,求体积

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发表于 2022-4-28 16:30 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 wintex 于 2022-5-1 07:48 编辑

ABCD-EFGH 中 A(-4,-1,1),AC:x+2=(y-3)/2=-(z+3)/2,GE:-(x-2)/3=(y+2)/4=z,求体积
发表于 2022-4-28 19:08 | 显示全部楼层
本帖最后由 波斯猫猫 于 2022-4-29 22:21 编辑

那个方向向量!?

注:原来看错了。它不是正方体,是长方体。
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发表于 2022-4-29 23:47 | 显示全部楼层
答案:270/√26
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发表于 2022-4-30 10:02 | 显示全部楼层
本帖最后由 波斯猫猫 于 2022-4-30 12:12 编辑

题:在长方体ABCD-EFGH 中,顶点 A(-4,-1,1),直线AC: x+2=(y-3)/2=-(z+3)/2,

直线GE: -(x-2)/3=(y+2)/4=z,求长方体的体积。

思路:取GE与AC的中点分别为M,N,则MN是GE与AC的公垂线段。

令P(a,b,c)是AC上的点,则a+2=(b-3)/2=-(c+3)/2=t,即a=t-2,b=2t+3,c=-2t-3。

Q(x,y,z)是GE上的点,令-(x-2)/3=(y+2)/4=z=r,则x=2-3r,y=4r-2,z=r。

故PQ^2=(t+3r-4)^2+(2t-4r+5)^2+(2t+r+3)^2=25(r-1)^2+(3t-r+4)^2+9,

即当r=1,t=-1时,PQ的最小值是MN=BE=h=3。这时M(-1,2,1),N(-3,1,-1),

且AC=2AN=6。故AB^2+BC^2=m^2+n^2=36,即m^2+n^2=36。

设E(2-3r,4r-2,r),则AE^2=(6-3r)^2+(4r-1)^2+(r-1)^2=26r^2-46r+38=m^2+9。

又ME^2=(3-3r)^2+(4r-4)^2+(r-1)^2=26(r-1)^2=9,

故m^2+9=26r^2-46r+38=26(r-1)^2+6(r-1)+18,或m^2=18/√26+18或m^2=-18/√26+18。

从而n^2=-18/√26+18或n^2=18/√26+18。

故总有m^2n^2=18^2(1-1/26)=18^2x25/26,即mn=90/√26。故体积mnh=135√26/13。

点评

110-183 謝謝老師  发表于 2022-4-30 11:37
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发表于 2022-4-30 10:47 | 显示全部楼层
楼上 波斯猫猫 的解答很好!已收藏。
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