Основанием прямого параллелепипеда ABCDA1B1C1D1 является ромб АВСD, сторона которого равна а и угол равен 60°. Плоскость АD1C1 составляет с плоскостью основания угол 60°.
(Здесь нужно заметить, что не диагональ боковой грани ВС1 составляет угол 60°, а перпендикуляр С1Н к АВ)
Найдите:
а) высоту ромба;
Данный ромб состоит из двух равносторонних треугольников с общей стороной СА.
Высота СН равностороннего треугольника АВС равна высоте ромба:
h=а*sin(60°)=а(√3):2
б) высоту параллелепипеда;
Параллелепипед прямой. Высотой является С1С, - она перпендикулярна плоскости ромба по условию - и с СН является катетом прямоугольного треугольника СС1Н с прямым углом при С.
С1С:СН=tg(60°)
C1C=tg(60°)*CH=√3*а(√3):2=3a/2=1,5a
в) площадь боковой поверхности параллелепипеда:
Sбок=Р(ABCD)*H=4a*1,5a=6a²
г)площадь поверхности параллелепипеда:
Она состоит из суммы площадей 2-х оснований и боковой поверхности:
2S◊(ABCD)=2*a²*sin(60°)=2*0,5*a²√3=a²√3
S полн=6a²+a²√3=а²(6+√3)
Боковая поверхность пирамиды состоит из 4-х одинаковых треугольника с основанием а и высотой в виде апофемы А.
Найдём сторону а основания.
Треугольник, состоящий из высоты Н = 16, бокового ребра L = 20см и половинки диагонали основания 0,5d является прямоугольным с гипотенузой А. По теореме Пифагора: L² = (0,5d)² + Н²
20² = (0,5d)² + 16²
(0,5d)² = 400 - 256 = 144
0,5d = 12
d = 24(cм)
Диагональ d и сторона а квадрата связаны соотношением
d² = 2а², откуда
а = d/√2 = 24/√2(cм)
Апофема А, высота Н и половинка стороны основания 0,5а составляют прямоугольный тр-к с гипотенузой, равной апофеме. По теореме Пифагора:
А² = (0,5а)² + Н² = (12/√2)² + 16² = 72 + 256 = 328
А = √328(см)
Площадь боковой поверхности пирамиды равна
Sбок = 4·0,5·А·а = 2·√328·24/√2 = 48·4√41 = 192√41 (см²)