Медианы грани АВС тетраэдра DABC пересекаются в точке О. На ребре CD отмечена точка М так, что СМ : MD — 3: 1. Выразите вектор ОМ через векторы АС, АВ и AD.
от

1 Ответ

Дано:
- Тетраэдр DABC с вершинами A, B, C и D
- Медианы грани ABC пересекаются в точке O
- На ребре CD отмечена точка M так, что CM : MD = 3 : 1

Найти:
- Вектор OМ через векторы AC, AB и AD

Решение:
1. Запишем координаты точек векторами:
   - A = a
   - B = b
   - C = c
   - D = d

2. Найдём вектор O, который является центром масс треугольника ABC. Он находится как среднее арифметическое вершин:

   O = (A + B + C) / 3 = (a + b + c) / 3.

3. Также нужно определить координаты точки M на ребре CD. Если CM : MD = 3 : 1, то это значит, что точка M делит отрезок CD в отношении 3:1. Мы можем выразить вектор M следующим образом:

   M = (3/4)C + (1/4)D = (3/4)c + (1/4)d.

4. Теперь выразим вектор OM:

   OM = M - O.

   Подставляем выражения для O и M:

   OM = [(3/4)c + (1/4)d] - [(a + b + c) / 3].

5. Упростим это выражение:

   OM = (3/4)c + (1/4)d - (a + b + c) / 3
   = (3/4)c + (1/4)d - (3a + 3b + 3c) / 9
   = (3/4)c + (1/4)d - (3/9)(a + b + c)
   = (3/4)c + (1/4)d - (1/3)(a + b + c).

6. Для приведения к общему знаменателю упростим:

   OM = (3/4)c + (1/4)d - (1/3)a - (1/3)b - (1/3)c
   = [((3 * 3) - 4) / 12]c + (1/4)d - (1/3)a - (1/3)b
   = (5/12)c + (1/4)d - (1/3)a - (1/3)b.

Ответ:
Вектор OМ можно выразить как OM = (5/12)AC + (1/4)AD - (1/3)AB.
от