В правильной треугольной пирамиде двугранный угол при основании равен 60°. Отрезок, соединяющий основание высоты пирамиды с серединой апофемы, равен 3. Найдите площадь полной поверхности пирамиды.
* * *
Решение.
Двугранный угол измеряется величиной линейного угла между двумя лучами, проведенными перпендикулярно к одной точке ребра двугранного угла.
Боковая грань правильной пирамиды - равнобедренный треугольник. Апофема МН и высота СН основания перпендикулярны ребру АВ в его середине Н. АН=ВН.
Угол МНС - линейный угол двугранного угла при основании пирамиды.
Вершина правильной пирамиды проецируется в центр основания - точку пересечения его медиан ( высот, биссектрис).
Высота пирамиды МО - перпендикулярна плоскости основания,⇒
МО⊥СН.
∆ МОН - прямоугольный, КО - его медиана.
По свойству медианы прямоугольного треугольника МК=КН=КО=3, ⇒ МН=2•3=6
По условию ∠КНО=60°.
В ∆ КОН стороны КО=НК ⇒ НО=КО=3
СН медиана и высота основания АВС,
Медианы треугольника точкой их пересечения делятся в отношении 2:1, считая от вершины.
СН=3•ОН=9.
S ∆ ABC=CH•AB:2=0•6√3:2=27√3
S бок=3•МН•AB:2=3•6•6√3:2=54√3
Sполн=27√3+54√3=81√3 (ед. площади)
Рассмотрим ΔABD - это равнобедренный треугольник с равными углами B и D, так как он является половиной ромба ABCD. Из ∠В при основании равнобедренного ΔABD проведена биссектриса ВЕ, т.к. в условии дано, что ∠АВЕ=∠DBE.
Теперь рассмотрим ΔEBD: по условию известно, что ∠BED=120°, также из чертежа видно, что ∠EDB треугольника EBD=∠ADB треугольника ABD, это общий для них угол.
Примем за х величину ∠EBD в ΔEBD,
тогда ∠EDB=180-(∠BED+∠EBD)=180-(120-х)=180-120-х=60-х
∠ABD в ΔABD будет равен х+х=2х, т.к. ВЕ биссектриса этого угла и ∠EBD+∠ABE как раз составляют ∠ABD.
Далее составляем уравнение: 2х=60-х, так как угол D общий в этих Δ.
Решаем: 2х+х=60
3х=60
х=60/3=20° это ∠EBD
∠ABD=2*20=40°, значит ∠АВС ромба будет равен 40*2=80°, т.к. диагональ BD ромба является биссектрисой ∠ АВС. ∠ADC=∠АВС=80°, т.к. противоположные углы в ромбе равны.
∠BAD ΔABD=180-40-40=100° и он же является ∠А в ромбе ABCD, значит ∠А ромба ABCD = 100°. ∠С тоже=100°, т.к. он противоположен ∠А.
Таким образом, в ромбе ABCD: ∠A=∠C=100° и ∠B=∠D=80°
Вроде бы всё...
Объяснение:
0,6(4х-4х-14)-0,4(5х-1)=2х-8