سلسلة تمارين — التعامد في الفضاء — 9 أساسي

تمرين عدد 4

الهرم ذو القاعدة المربعة · نظرية الخط العمودي على المستوى · نظرية الأعمدة الثلاثة
4
معطيات التمرين
نعتبر هرما SABCD قاعدته المربع ABCD مركزه O حيث SA = AB = 4
و (SA)⊥(ABC)
E منتصف [SB] و F منتصف [SD] و L نقطة من [OC]
H و I مناظرة L بالنسبة إلى I و L بالنسبة إلى L معين ELFH
أ.
احسب AO و SO و SB
✓ التصحيح

ABCD مربع مركزه O إذن O منتصف [AC] و [BD] ولنا:

AO = AC/2 = (√2 × AB)/2 = (√2 × 4)/2 = 2√2

SAO قائم في A:

SO² = SA² + AO² = 16 + 8 = 24  →  SO = 2√6

SAB قائم في A:

SB² = SA² + AB² = 16 + 16 = 32  →  SB = 4√2
ب.
استنتج أن المثلث SOB مثلث قائم
✓ التصحيح
SO² + OB² = 24 + 8 = 32 = SB²

حسب عكس فيثاغور: المثلث SOB قائم في O

2
بيّن أن (SAC)⊥(DB)
✓ التصحيح
  • (SO) ⊂ (SAC) و (AC) ⊂ (SAC)
  • (BD) ⊥ (SO) لأن SO ارتفاع مثلث متقايس الضلعين SBD
  • (BD) ⊥ (AC) لأن ABCD مربع وقطراه متعامدان
  • (BD) ∩ (SO) ∩ (AC) = {O}
(DB) ⊥ (SAC)
3
E منتصف [SB] و F منتصف [SD] و L نقطة من [OC]
(EF) يقطع (SO) في I و H مناظرة L بالنسبة إلى I. بيّن أن ELFH معين
✓ التصحيح
  • في المثلث SBD: E منتصف [SB]، F منتصف [SD] إذن (EF)//(BD) و EF = BD/2
  • I على (SO) أي على محور تماثل SBD إذن I منتصف [EF]
  • H مناظرة L بالنسبة إلى I إذن I منتصف [LH]
  • ELFH رباعي قطراه [EF] و [LH] يتقاطعان في منتصفيهما I
ELFH معين