Math Problem Statement

По заданным координатам построить прямую АВ, определить истинную величину отрезка и его углы наклона к плоскостям проекций. Задачу решить с преобразованием чертежа. А(25;50;20) В(65;15;30)

Solution

Для того чтобы решить эту задачу, нужно выполнить несколько шагов:

Шаг 1: Найдем длину отрезка ABAB

Для начала, вычислим длину отрезка между точками A(25,50,20)A(25, 50, 20) и B(65,15,30)B(65, 15, 30) в 3D пространстве. Это можно сделать с помощью формулы для расстояния между двумя точками в пространстве:

d=(x2x1)2+(y2y1)2+(z2z1)2d = \sqrt{(x_2 - x_1)^2 + (y_2 - y_1)^2 + (z_2 - z_1)^2}

Подставим координаты точек AA и BB:

d=(6525)2+(1550)2+(3020)2d = \sqrt{(65 - 25)^2 + (15 - 50)^2 + (30 - 20)^2} d=402+(35)2+102d = \sqrt{40^2 + (-35)^2 + 10^2} d=1600+1225+100d = \sqrt{1600 + 1225 + 100} d=292554.1d = \sqrt{2925} \approx 54.1

Итак, длина отрезка ABAB составляет примерно 54.1 единицы.

Шаг 2: Углы наклона к плоскостям проекций

Теперь вычислим углы наклона отрезка ABAB к осям координат.

  1. Угол наклона к оси XX:

    Направляющий вектор отрезка ABAB будет AB=(x2x1,y2y1,z2z1)=(40,35,10)\overrightarrow{AB} = (x_2 - x_1, y_2 - y_1, z_2 - z_1) = (40, -35, 10).

    Угол наклона к оси XX можно найти, используя скалярное произведение:

    cos(αx)=40402+(35)2+102=4054.10.739\cos(\alpha_x) = \frac{40}{\sqrt{40^2 + (-35)^2 + 10^2}} = \frac{40}{54.1} \approx 0.739

    Таким образом, угол наклона αxcos1(0.739)42.5\alpha_x \approx \cos^{-1}(0.739) \approx 42.5^\circ.

  2. Угол наклона к оси YY:

    Аналогично для оси YY:

    cos(αy)=3554.10.647\cos(\alpha_y) = \frac{-35}{54.1} \approx -0.647

    Угол наклона:

    αycos1(0.647)130.5\alpha_y \approx \cos^{-1}(-0.647) \approx 130.5^\circ

  3. Угол наклона к оси ZZ:

    Для оси ZZ:

    cos(αz)=1054.10.185\cos(\alpha_z) = \frac{10}{54.1} \approx 0.185

    Угол наклона:

    αzcos1(0.185)79.4\alpha_z \approx \cos^{-1}(0.185) \approx 79.4^\circ

Шаг 3: Преобразование чертежа

Для преобразования чертежа в стандартную форму, нужно выполнить проекции отрезка ABAB на основные плоскости проекций (на плоскости XYXY, YZYZ и XZXZ):

  1. Проекция на плоскость XYXY: Это просто проекция точки AA и BB на плоскость XYXY с координатами A(25,50)A(25, 50) и B(65,15)B(65, 15).

  2. Проекция на плоскость YZYZ: Для этой проекции xx-координаты игнорируются, остаются только координаты yy и zz точек: A(50,20)A(50, 20) и B(15,30)B(15, 30).

  3. Проекция на плоскость XZXZ: Для этой проекции игнорируются координаты yy, остаются xx и zz: A(25,20)A(25, 20) и B(65,30)B(65, 30).

Ответ:

  • Длина отрезка AB54.1AB \approx 54.1 единиц.
  • Углы наклона к осям:
    • Угол наклона к оси XX αx42.5\alpha_x \approx 42.5^\circ
    • Угол наклона к оси YY αy130.5\alpha_y \approx 130.5^\circ
    • Угол наклона к оси ZZ αz79.4\alpha_z \approx 79.4^\circ

Если нужно дополнительное пояснение или помощь с построением чертежа, дайте знать!

Ask a new question for Free

By Image

Drop file here or Click Here to upload

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

3D Geometry
Distance Formula
Projection
Angle Calculation

Formulas

Distance formula: d = √((x2 - x1)² + (y2 - y1)² + (z2 - z1)²)
Cosine of angle between two vectors: cos(θ) = (A·B) / (||A|| ||B||)

Theorems

Pythagorean theorem
Projection theorem

Suitable Grade Level

Grades 10-12