Задача 245371. Элементы составных многогранников

ЕГЭ Математика (профиль)Задание 35.5.3 Длина отрезка, ломаной, окружности, периметр многоугольника

Найдите квадрат расстояния между вершинами D и C_2 многогранника, изображенного на рисунке. Все двугранные углы многогранника прямые.

В подтеме 15 задач
Разбор
Главная идея: В многограннике с прямыми двугранными углами расстояние между вершинами вычисляется через прямоугольный треугольник с катетами, совпадающими с проекциями пути между вершинами на координатные плоскости.

Многогранник составлен из прямоугольных блоков, поэтому все его рёбра параллельны координатным осям. Это позволяет использовать формулу расстояния в пространстве.

Установим координатную систему с началом в вершине D. Тогда вершина D2D_2 находится на высоте 2 (вдоль вертикальной оси), а вершина C2C_2 — на расстояниях 1 по горизонтали и 2 по вертикали от D.

Чтобы найти квадрат расстояния между D и C2C_2, проектируем путь от D к C2C_2 на плоскость, перпендикулярную D. Из условия прямых двугранных углов выстраивается прямоугольный треугольник DD2C2DD_2C_2, где:

  • катет DD2=2DD_2 = 2 (высота по вертикали)
  • катет D2C2=1D_2C_2 = 1 (горизонтальное расстояние)

По теореме Пифагора для прямоугольного треугольника: DC22=DD22+D2C22=22+12=4+1=5DC_2^2 = DD_2^2 + D_2C_2^2 = 2^2 + 1^2 = 4 + 1 = 5

Квадрат расстояния между вершинами D и C2C_2 равен 5.

Типичные ошибки

  • Забыли возвести катеты в квадрат перед сложением
  • Путали вертикальные и горизонтальные расстояния, не учитывая структуру многогранника по рисунку
  • Применили формулу расстояния между точками в пространстве неправильно, не выделив прямоугольный треугольник

Ещё задачи этой подтемы