Чтобы найти площадь треугольника MNT с вершинами в точках ( M(-6, 0, 0) ), ( N(0, 8, 0) ) и ( T(0, 0, 2) ) с использованием формулы Герона, необходимо выполнить несколько шагов: найти длины сторон треугольника, вычислить полупериметр и затем применить формулу Герона.
Шаг 1: Найти длины сторон треугольника
Длины сторон треугольника можно найти с помощью формулы расстояния между двумя точками в пространстве:
[ d = \sqrt{(x_2 - x_1)^2 + (y_2 - y_1)^2 + (z_2 - z_1)^2} ]
Длина стороны ( MN ):
[ MN = \sqrt{(-6 - 0)^2 + (0 - 8)^2 + (0 - 0)^2} = \sqrt{36 + 64} = \sqrt{100} = 10 ]
Длина стороны ( NT ):
[ NT = \sqrt{(0 - 0)^2 + (8 - 0)^2 + (0 - 2)^2} = \sqrt{0 + 64 + 4} = \sqrt{68} = 2\sqrt{17} ]
Длина стороны ( MT ):
[ MT = \sqrt{(-6 - 0)^2 + (0 - 0)^2 + (0 - 2)^2} = \sqrt{36 + 4} = \sqrt{40} = 2\sqrt{10} ]
Шаг 2: Вычислить полупериметр треугольника
Полупериметр ( s ) треугольника равен половине суммы длин его сторон:
[ s = \frac{MN + NT + MT}{2} ]
[ s = \frac{10 + 2\sqrt{17} + 2\sqrt{10}}{2} = 5 + \sqrt{17} + \sqrt{10} ]
Шаг 3: Применить формулу Герона
Формула Герона для вычисления площади треугольника выглядит следующим образом:
[ S = \sqrt{s(s - a)(s - b)(s - c)} ]
Подставим значения ( s ), ( a = 10 ), ( b = 2\sqrt{17} ), и ( c = 2\sqrt{10} ) в формулу:
[ S = \sqrt{(5 + \sqrt{17} + \sqrt{10})(5 + \sqrt{17} + \sqrt{10} - 10)(5 + \sqrt{17} + \sqrt{10} - 2\sqrt{17})(5 + \sqrt{17} + \sqrt{10} - 2\sqrt{10})} ]
Упростим выражения внутри корня:
- ( s - a = (5 + \sqrt{17} + \sqrt{10}) - 10 = -5 + \sqrt{17} + \sqrt{10} )
- ( s - b = (5 + \sqrt{17} + \sqrt{10}) - 2\sqrt{17} = 5 - \sqrt{17} + \sqrt{10} )
- ( s - c = (5 + \sqrt{17} + \sqrt{10}) - 2\sqrt{10} = 5 + \sqrt{17} - \sqrt{10} )
Теперь подставим эти выражения в формулу Герона:
[ S = \sqrt{(5 + \sqrt{17} + \sqrt{10})(-5 + \sqrt{17} + \sqrt{10})(5 - \sqrt{17} + \sqrt{10})(5 + \sqrt{17} - \sqrt{10})} ]
Шаг 4: Упростить выражение под корнем
Для упрощения можно использовать свойства алгебраических выражений и формулы произведения разностей, но для данной задачи можно воспользоваться тем, что треугольник MNT является ортогональным треугольником в трехмерном пространстве, поэтому его площадь также можно вычислить как половину площади прямоугольника, образованного его катетами.
Площадь треугольника:
[ S = \frac{1}{2} \times MN \times \text{высоту} ]
В данном случае:
[ \text{высота} = \sqrt{NT^2 + MT^2 - MN^2} = \sqrt{(2\sqrt{17})^2 + (2\sqrt{10})^2 - 10^2} = \sqrt{68 + 40 - 100} = \sqrt{8} = 2\sqrt{2} ]
Итак, площадь будет:
[ S = \frac{1}{2} \times 10 \times 2\sqrt{2} = 10\sqrt{2} ]
Таким образом, площадь треугольника MNT равна ( 10\sqrt{2} ) квадратных единиц.