Пирамида SABCD. Апофема SH - высота треугольника SAB. O - точка пересечения диагоналей основания, SO - высота пирамиды.
1) Рассмотрим прямоугольный треугольник OHS. По теореме пифагора:
OH² = SH² - SO²
OH² = 4a² - 3a²
OH = a
По теореме Фалеса: BC = 2OH = 2a
Сторона основания 2a
2) SHO - линейный угол двугранного угла SABO. Найдя его, найдем и SABO, следовательно угол между боковой гранью и основанием.
Из прямоугольного треугольника SHO:
sin<SHO = SO/SH
sin<SHO = a√3/2a = √3/2
<SHO = 60°
Угол между боковой гранью и основанием 60°
3) S = Sбок + Sосн
В основании квадрат, значит Sосн = AB² = (2a)² = 4a²
Sбок = Pосн*SH/2
Pосн = 4*2a = 8a
Sбок = 8a*2a/2 = 8a²
S = 8a² + 4a² = 12a²
Площадь 12а²
4) Из точки О (это и есть центр основания) проводим перпендикуляр к апофеме SH, обозначаем H1. SH1 - расстояние от центра основания до плоскости боковой грани.
Две прямые, заданные уравнениями и , будут перпендикулярны тогда и только тогда, когда . Коэффициенты и называются угловыми коэффициентами. Мы имеем диагональ , которая лежит на прямой . Приведём уравнение этой прямой в нужный нам вид: . Здесь угловой коэффициент равен . Пусть диагональ лежит на прямой .Тогда, т.к. диагонали в квадрате перпендикулярны, , откуда . Т.е диагональ лежит на прямой . Но мы также знаем, что эта прямая проходит через точку . Исходя из этого составим уравнение: , откуда . Мы получили уравнение прямой, на которой лежит диагональ - это прямая или, что то же самое, .
Теперь к уравнениям сторон.
Две прямые, заданные уравнениями и , пересекаются под углом , тангенс которого равен . Причём при они перпендикулярны. Угол между диагональю и смежной стороной в квадрате равен . Пусть сторона лежит на прямой . Получается, нам нужно, чтобы прямая при пересечении с прямой образовывала угол в . (А сторона лежит на прямой .) Исходя из всего этого, составим и решим уравнение: Мы получили, что сторона лежит на прямой . Но мы также знаем, что эта прямая проходит через точку . Получаем, что , откуда . Значит, сторона лежит на прямой .
Найдём координаты вершины - это точка пересечения диагонали и стороны : Получили координаты вершины
Пусть прямая, на которой лежит сторона , имеет вид . Она перпендикулярна прямой, на которой лежит сторона . Отсюда, по вышеприведённому методу, найдём уравнение прямой, на которой лежит сторона : Получили, что сторона лежит на прямой .
параллельна , отсюда следует, что угловые коэффициенты этих прямых равны. Находим уравнение прямой, на которой лежит сторона : Получили уравнение : .
Найдём координаты точки :
параллельна , отсюда следует, что угловые коэффициенты этих прямых равны. Находим уравнение стороны CD: Получили, что сторона лежит на прямой
Задание №1
Объяснение:
Пирамида SABCD. Апофема SH - высота треугольника SAB. O - точка пересечения диагоналей основания, SO - высота пирамиды.
1) Рассмотрим прямоугольный треугольник OHS. По теореме пифагора:
OH² = SH² - SO²
OH² = 4a² - 3a²
OH = a
По теореме Фалеса: BC = 2OH = 2a
Сторона основания 2a
2) SHO - линейный угол двугранного угла SABO. Найдя его, найдем и SABO, следовательно угол между боковой гранью и основанием.
Из прямоугольного треугольника SHO:
sin<SHO = SO/SH
sin<SHO = a√3/2a = √3/2
<SHO = 60°
Угол между боковой гранью и основанием 60°
3) S = Sбок + Sосн
В основании квадрат, значит Sосн = AB² = (2a)² = 4a²
Sбок = Pосн*SH/2
Pосн = 4*2a = 8a
Sбок = 8a*2a/2 = 8a²
S = 8a² + 4a² = 12a²
Площадь 12а²
4) Из точки О (это и есть центр основания) проводим перпендикуляр к апофеме SH, обозначаем H1. SH1 - расстояние от центра основания до плоскости боковой грани.
Из прямоугольного треугольника OH1H:
sin<SHO = OH1/OH
но sin<SHO = √3/2
√3/2 = OH1/a
OH1 = a√3/2
ответы: a; 60°; 12а²; a√3/2