Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 32 № 3519
i

Відповідно до умови за­в­дан­ня 31 (№ 3518) сто­ро­на ос­но­ви пра­виль­ної чо­ти­ри­кут­ної піраміди дорівнює 4. Бічні грані на­хи­лені до ос­но­ви під кутом β.

а) Зоб­разіть на ма­люн­ку цю піраміду та по­бу­дуй­те лінійний кут дво­гран­но­го кута при бічному ребрі.

б) Знайдіть цей кут.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Сразу за­ме­тим, что это та же пи­ра­ми­да, что в преды­ду­щей за­да­че. По­стро­им ли­ней­ный угол дву­гран­но­го угла при бо­ко­вом ребре. В плос­ко­сти бо­ко­вой грани ASB про­ведём пер­пен­ди­ку­ляр AK к ребру SB. Со­еди­ним точки C и K. Тре­уголь­ни­ки SKA и SKC равны по двум сто­ро­нам и углу между ними: сто­ро­на SK общая, сто­ро­ны SA и SC равны как бо­ко­вые ребра пра­виль­ной пи­ра­ми­ды, угол ASK равен углу CSK как плос­кие углы при вер­ши­не пра­виль­ной пи­ра­ми­ды. Со­от­вет­ствен­ные эле­мен­ты рав­ных тре­уголь­ни­ков равны, по­это­му AK  =  KC, а зна­чит, тре­уголь­ник AKC рав­но­бед­рен­ный. Кроме того, \angleSKC=\angleSKA, то есть пря­мые AK и CK суть пер­пен­ди­ку­ля­ры к ребру дву­гран­но­го угла между плос­ко­стя­ми SBA и SBC, а по­то­му угол AKC  — ли­ней­ный угол дву­гран­но­го угла при бо­ко­вом ребре. Обо­зна­чим его δ.

Пря­мая SB пер­пен­ди­ку­ляр­на пря­мым двум пе­ре­се­ка­ю­щим­ся пря­мым AK и СК, ле­жа­щим в плос­ко­сти AKC, а по­то­му пер­пен­ди­ку­ляр­на и всей этой плос­ко­сти. Сле­до­ва­тель­но, пря­мая SB пер­пен­ди­ку­ляр­на любой пря­мой, ле­жа­щей в плос­ко­сти AKC, в част­но­сти, пря­мой ОК. Таким об­ра­зом, от­ре­зок OK  — вы­со­та пря­мо­уголь­но­го тре­уголь­ни­ка SOB. Найдём его пло­щадь двумя спо­со­ба­ми:

S_SOB= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби SB умно­жить на OK= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби SO умно­жить на OB.

Найдём также пло­щадь бо­ко­вой грани:

S_ASB= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби SB умно­жить на AK= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби SL умно­жить на AB.

Вы­ра­зим из этих фор­мул длину бо­ко­во­го ребра SB, по­лу­чим:

SB= дробь: чис­ли­тель: SO умно­жить на OB, зна­ме­на­тель: OK конец дроби ,

SB= дробь: чис­ли­тель: SL умно­жить на AB, зна­ме­на­тель: AK конец дроби .

Сле­до­ва­тель­но,

 дробь: чис­ли­тель: SO умно­жить на OB, зна­ме­на­тель: OK конец дроби = дробь: чис­ли­тель: SL умно­жить на AB, зна­ме­на­тель: AK конец дроби рав­но­силь­но дробь: чис­ли­тель: OK, зна­ме­на­тель: AK конец дроби = дробь: чис­ли­тель: OB, зна­ме­на­тель: AB конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: SO, зна­ме­на­тель: SL конец дроби рав­но­силь­но ко­си­нус \angleOKA= ко­си­нус \angleOBA умно­жить на синус \angleOLS.

Таким об­ра­зом,

 ко­си­нус дробь: чис­ли­тель: дель­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби синус бета рав­но­силь­но дробь: чис­ли­тель: дель­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби = арк­ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби синус бета пра­вая круг­лая скоб­ка рав­но­силь­но дель­та =2 арк­ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби синус бета пра­вая круг­лая скоб­ка .

Ответ: 1) см. рис.; 2) 2 арк­ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби синус бета пра­вая круг­лая скоб­ка .

Классификатор алгебры: 1\.6\. Угол между плос­ко­стя­ми, 3\.3\. Пра­виль­ная четырёхуголь­ная пи­ра­ми­да
1
Тип 31 № 3518
i

Сто­ро­на ос­но­ви пра­виль­ної чо­ти­ри­кут­ної піраміди дорівнює 4. Бічні грані на­хи­лені до ос­но­ви під кутом β.

1.  Зоб­разіть на ма­люн­ку цю піраміду та кут β.

2.  Знайдіть апо­фе­му.

3.  Знайдіть площу повної по­верхні піраміди.