سلسلة تمارين — التعامد في الفضاء — 9 أساسي

تمرين — الهرم SABCD

BC=4 · AB=3 · (SA)⊥(AD) · (SA)⊥(AB) · نظرية الخط العمودي على المستوى
1
معطيات التمرين
في الرسم المصاحب SABCD هرما قاعدته ABCD مركزه O، حيث:
BC = 4 و AB = 3
(SA)⊥(AD) و (SA)⊥(AB)
(SBD) و (SAC) مستويان متقاطعان في ABCD
SA = 2√5 و SC يُحسب لاحقاً
1
بيّن أن المستويين (SAC) و (SBD) يتقاطعان وفق المستقيم (SO)
✓ التصحيح
  • O ∈ (AC) و (AC) ⊂ (SAC) إذن O ∈ (SAC)
  • O ∈ (BD) و (BD) ⊂ (SBD) إذن O ∈ (SBD)
  • S ∈ (SAC) و S ∈ (SBD)
  • المستويان (SAC) و (SBD) مختلفان (B ∉ (SAC)) ويشتركان في نقطتين S و O
يتقاطعان وفق المستقيم (SO)
أ.
بيّن أن (AB)⊥(SAD)
✓ التصحيح
  • لدينا (AB)⊥(AD) (ABCD مستطيل) و (AB)⊥(SA) (معطى)
  • المستقيم (AB) عمودي على مستقيمين متقاطعين (AD) و (SA) من المستوى (SAD)
(AB) ⊥ (SAD)
ب.
بيّن أن المثلث ABM قائم الزاوية، حيث M نقطة على [SD]
✓ التصحيح
  • M ∈ (SD) و (SD) ⊂ (SAD) إذن M ∈ (SAD)
  • (AB) ⊥ (SAD) في النقطة A إذن هو عمودي على جميع مستقيمات هذا المستوى المارة من A
  • (AM) محتو في المستوى (SAD) ويمر من A إذن (AB)⊥(AM)
المثلث ABM قائم الزاوية في A
3
بيّن أن (AD)⊥(SAB)
✓ التصحيح
  • لدينا (SA)⊥(AD) (معطى) و (AB)⊥(AD) (ABCD مستطيل)
  • (SA) ∩ (AB) = {A}
  • المستقيم (AD) عمودي على مستقيمين متقاطعين من المستوى (SAB)
(AD) ⊥ (SAB)
4
بيّن أن المثلث SAC قائم الزاوية في A ثم احسب SC
✓ التصحيح
  • (SA) ⊥ (ABD) إذن (SA) عمودي على كل مستقيم من (ABD) يمر بـ A
  • (AC) ⊂ (ABD) و A ∈ (AC) إذن (SA)⊥(AC)
  • المثلث SAC قائم في A

نعلم أن SA² = (2√5)² = 20
في ABC قائم في B: AC² = AB² + BC² = 9 + 16 = 25

SC² = SA² + AC² = 20 + 25 = 45
SC = 3√5