Из точки m проведены к плоскости альфа наклонные ma, mb и перпендикуляр mc, равный а. угол между каждой наклонной и перпендикуляром равен 45. вычислите: 1) площадь треугольника abc, если проекции наклонных перпендикулярны; 2) угол между наклонными
Треугольники SCD и SAB - прямоугольные и центр описанной около них окружности лежит в центре их общей гипотенузы SB. Следовательно, центр шара , описанного вокруг пирамиды SABC лежит в этой же точке и радиус его равен половине ребра SB. Ребро SB найдем по Пифагору: SB=√(L²+b²). Значит OA=OC=OB=OS=Rш=(1/2)√(L²+b²), а его объем равен Vш=(4/3)*πR³ или Vш=(4/3)*(1/8)π(L²+b²)√(L²+b²)=(1/6)*(L²+b²)√(L²+b²). (ответ). Найдем объем пирамиды. Опустим перпендикуляр SH из точки S на плоскость АВС. Основание этого перпендикуляра Н попадет на прямую НВ в плоскости АВС вне треугольника АВС. (То есть грань ASC не перпендикулярна плоскости основания). Чтобы найти точку Н, надо в плоскости АВС провести перпендикуляры к сторонам АВ и СВ в точки А и С. Их пересечение и даст нам искомую точку Н, в которую проецируется вершина S пирамиды, так как по теореме, обратной теореме о трех перпендикулярах, "прямая, проведенная в плоскости через основание наклонной перпендикулярно к ней, перпендикулярна и к её проекции". Значит SH - искомая высота. В равнобедренном треугольнике АВС отрезок ВР - высота, биссектриса и медиана этого треугольника. Тогда в прямоугольном треугольнике ВАН угол <ABH=(β/2), а гипотенуза НВ=b/Cos(β/2). В прямоугольном треугольнике SHB по Пифагору катет SH=√ (SB²-HB²) или SH=√[(√(L²+b²))²-(b/Cos(β/2))²]=√[(L²+b²)-(b²/Cos²(β/2)] Объем пирамиды Vп=(1/3)*So*H. Или Vп=(1/3)*b²Sinβ/2*√[(L²+b²)-(b²/Cos²(β/2)]. Или Vп=(1/6)*b²Sinβ*√[(L²+b²)-(b²/Cos²(β/2)]. (ответ).
Проверим решение на конкретных числах. Пусть b=4, L=3, β=60. Тогда SB=√(L²+b²)=5. PB=√(16+4)=√12=2√3. AH=4√3/3, SH=√(9-48/9)=√33/3. (первый вариант). HP=2√3/3, SP=√(L²-CP²)=√5. SH=√(SP²-HP²)=√(5-12/9)= √33/3 (второй вариант). HB=HP+PB=8√3/3. SH=√(SB²-HB²)=√(25-199/9)=√33/3. (третий вариант). Из моего решения: SH=√[(L²+b²)-(b²/Cos²(β/2)]=√[(9+16)-(16*4/3]=√(11/3)=√33/3.
Sбок ==> ? Середина M стороны BC соединим с вершиной пирамиды D и вершиной A ; Угол DMA будет линейным углом между плоскостями DBC и ABC [(DBC )^ (ABC) =α] .Действительно AM ┴ BC и DM ┴ BC ( а BC линия пересечения граней DBC и ABC) . C другой стороны DA ┴(ABC) ⇒DA┴AB ; DA ┴ AC .Поэтому Sбок =S(BDA) +S(CDA) +S(BDC) =1/2*a* DA +1/2*a*DA +S(BDC) ; Sбок =a*DA +S(BDC) . Из ΔMDA : DA=AM*tqα=a√3/2*tqα =a√3/2 *tqα . S(BDC) =1/2*BC*DM =1/2*BC*BM/cosα =S(ABC)/cosα ; S(BDC) = a²√3/4)/cosα. Sбок =a*a√3/2*tqα + a²√3/4)/cosα =(a²√3/4)(2tqα+1/cosα). Sбок = 6²√3/4(2tq60° + 1/cos60°) =9√3(2√3 +2) =18√3(√3+1) или иначе Sбок =18(3+√3). ответ : 18(3+√3) .
∠MBC и ∠MAC = 180° - 90° - 45° = 45°
∠AMC = ∠MAC ⇒ ΔMAC - равнобедренный ⇒ MC = AC = a
∠MBC = ∠BMC ⇒ ΔBMC - равнобедренный ⇒ MC = BC = a
AC = BC = a ⇒ ΔABC - равнобедренный
Также по условию ΔABC прямоугольный
SΔABC = 1/2 AC * BC = 1/2 * a * a = a²/2
AM = BM - из решения
AM по теореме Пифагора из ΔMAC = √(a²+a²) = a√2
BM = a√2
AB по теореме Пифагора из ΔABC = √(a²+a²) = a√2
AB = BM = AM ⇒ ΔAMB - равносторонний ⇒ ∠AMB = 60°