На рёбрах CD и BB1 куба ABCDA1B1C1D1 с ребром 12 отмечены точки P и Q соответственно, причём DP=4, B1Q=3. Плоскость (APQ) пересекает ребро CC1 в точке M. а) Докажите, что точка M делит ребро CC1 пополам. б) Найдите расстояние от точки C до плоскости (APQ).
Решение
а) Введём координаты: A(0;0;0), B(12;0;0), C(12;12;0), D(0;12;0), а верхняя грань имеет координату z=12. Тогда P(4;12;0), Q(12;0;9). Уравнение плоскости (APQ): 3x−y−4z=0. На ребре CC1 имеем x=12, y=12, поэтому 36−12−4z=0, откуда z=6. Значит, M — середина CC1. б) Расстояние от C(12;12;0) до плоскости равно d=32+(−1)2+(−4)2∣3⋅12−12∣=2624=131226. Ответ: б) 131226.