Даны координаты точек a1, a2, a3, a4. известно, что отрезки a1a2, a1a3, a1a4 являются смежными ребрами параллелепипеда. требуется найти: 1) длину ребра a1a2 ; 2) угол между ребрами a1a2 и a1a3 ; 3) площадь грани, содержащей вершины a1,a2,a3 ; 4) объем параллелепипеда; 5) уравнение прямой, проходящей через вершину a1 вдоль диагонали параллелепипеда; 6) уравнение плоскости a1a2a3; 7) угол между ребром a1a4 и гранью, содержащей вершины a1,a2,a3; 8) расстояние от вершины a4 до плоскости a1,a2,a3.
a1(3; 5; 4), a2(8; 7; 4), a3(5; 10; 4), a4(4; 7; 8)
По теореме косинусов составим 3 уравнения, выразив основания "а" через боковые стороны и угол при вершине.
а² = 3²+4²-2*3*4*cosα = 25 - 24*cosα
a² = 4²+5²-2*4*5*cosβ = 41 - 40*cosβ
a² = 5²+3²-2*5*3*cosω = 34 - 30*cosω
Получаем 4 неизвестных: а, α, β и ω.
Поэтому добавляем четвёртое уравнение:
α + β + ω = 2π.
Ниже приведено решение системы этих уравнений методом итераций:
α градус α радиан cos α a² = a =
25 24 150.0020 2.6180 -0.8660 45.7850 6.7665
41 40 96.8676 1.6907 -0.1196 45.7830 6.7663
34 30 113.1304 1.9745 -0.3928 45.7848 6.7664.
С точностью до третьего знака получаем значение стороны равностороннего треугольника, равной 6,766 единиц.