Math Labs

Bài 3

Cho hình lập phương ABCDA′B′C′D′ABCDA'B'C'D' có mặt trên ABCDABCD và mặt dưới A′B′C′D′A'B'C'D', với AA nằm ngay trên A′A' và tương tự. Điểm XX chuyển động đều quanh ABCDABCD, còn điểm YY chuyển động cùng tốc độ quanh B′C′CBB'C'CB. Chúng đồng thời xuất phát từ AA theo hướng đến BB và từ B′B' theo hướng đến C′C'. Tìm quỹ tích trung điểm của XYXY.
Bước 1 trên 6: Đặt tọa độ và xác định các đỉnh liên quan
A=(0,0,0),C′=(1,1,1),B=(1,0,0),C=(1,1,0),B′=(1,0,1)A=(0,0,0),\quad C'=(1,1,1),\quad B=(1,0,0),\quad C=(1,1,0),\quad B'=(1,0,1)
Hình lập phương cho thấy hai chu vi hình vuông mà X và Y chuyển động trên đó.
Hình lập phương ba chiều với hai mặt vuông trên và dưới dùng cho chuyển động đồng bộ.
Phân tích chi tiết

Dùng hình lập phương đơn vị với A=(0,0,0)A=(0,0,0) và C′=(1,1,1)C'=(1,1,1). Khi đó B=(1,0,0)B=(1,0,0), C=(1,1,0)C=(1,1,0) và B′=(1,0,1)B'=(1,0,1), phù hợp với hai chu vi và hướng chuyển động đã cho.