Точка Е — середина ребра CC1 куба ABCDA1B1C1D1 Выразите вектор АЕ через векторы АВ, AD и АA1.
от

1 Ответ

Дано:  
Куб ABCDA1B1C1D1. Точка E — середина ребра CC1. Заданы векторы AB, AD и AA1.

Найти: Выразить вектор AE через векторы AB, AD и AA1.

Решение:  
1. Пусть координаты вершин куба A, B, C, D, A1, B1, C1 и D1 в декартовой системе координат следующие:  
A(0; 0; 0),  
B(a; 0; 0),  
C(a; a; 0),  
D(0; a; 0),  
A1(0; 0; a),  
B1(a; 0; a),  
C1(a; a; a),  
D1(0; a; a),  
где a — длина ребра куба.

2. Вектор AE — это вектор, соединяющий точку A с точкой E, где E — середина ребра CC1.  
Точка E — середина отрезка CC1, значит, её координаты можно найти как среднее арифметическое координат точек C и C1:
E = ((a + a) / 2; (a + a) / 2; (0 + a) / 2) = (a; a; a/2).

3. Вектор AE можно выразить как разность координат точки E и точки A:
AE = E - A = (a; a; a/2) - (0; 0; 0) = (a; a; a/2).

4. Теперь выразим вектор AE через векторы AB, AD и AA1.

Вектор AB = (a; 0; 0),  
Вектор AD = (0; a; 0),  
Вектор AA1 = (0; 0; a).

Вектор AE можно выразить как линейную комбинацию этих векторов:
AE = a * AB + a * AD + (a/2) * AA1.

Ответ:  
Вектор AE можно выразить через векторы AB, AD и AA1 следующим образом:  
AE = a * AB + a * AD + (a/2) * AA1.
от