已知正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为a,M为BD1中点,点N在A1C1上,且|A1N|=3|NC1|,求MN的长

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/03 00:13:30
已知正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为a,M为BD1中点,点N在A1C1上,且|A1N|=3|NC1|,求MN的长

已知正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为a,M为BD1中点,点N在A1C1上,且|A1N|=3|NC1|,求MN的长
已知正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为a,M为BD1中点,点N在A1C1上,且|A1N|=3|NC1|,求MN的长

已知正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为a,M为BD1中点,点N在A1C1上,且|A1N|=3|NC1|,求MN的长
已知正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为a,M为BD1中点,点N在A1C1上,且|A1N|=3|NC1|,求MN的长.
就用你的图,照下面的文字添线:
联接AC和BD,其交点O就是底面正方形的中心,再连B₁D₁,其与A₁C₁的交点O₁就是上底面的中心,再联接OO₁,必与BD₁相交于M,在RT△MO₁N中,
│MO₁│=a/2,│ A₁N │/│NC₁│ =3/1,
故 [│ A₁N │+│NC₁│]/│NC₁│=│A₁C₁│/│NC₁│=4,
即│NC₁│=│A₁C₁│/4
故│A₁N│=(3/4)│A₁C₁│=(3√2/4)a,
│NO₁│=│A₁N│-│A₁O₁│=(3√2/4)a-(√2/2)a=(√2/4)a
∴│MN│=√[│MO₁│²+│NO₁│²]=√[a²/4+a²/8]=(√6)a/4.

过N向A1D和D1C1分别作垂线,可以得到N(a/4,3a/4,a),又M(a/2,a/2,a/2),
再用两点间距离公式得到MN=4分之根号6a

设a=4 (等下算出来乘以a/4就好了,打字比较方便)
M(2,2,2) N(1,3,4)
|MN|=根号(1^2+1^2+2^2)=根号6
所以实际上等于四分之根号六a

取A1C1中点为O,易知MO垂直A1C1
然后勾股定理,MN长应该是 4分之根号5a