Угол между плоскостью основания и противолежащей вершиной другого основания - это угол ОКС. Поскольку все ребра перпендикулярны основаниям, то треугольник КОС - прямоугольный с прямым углом С. И поскольку угол ОКС = 30 градусов, то катет ОС равен половине гипотенузы ОК как катет, что лежит против угла 30 градусов. ОК = 2СО = 6*2 = 12 см. Из теоремы Пифагора: CK^2 = OK^2 - OC^2, CK^2 = 12^2 - 6^2 = 144 - 36 = 108, CK = 6 корней из 6. Из правильного треугольника АВС: высота СК = 6 корней из 3, которая является также и медианой, поэтому АК = КВ = СВ/2. Из прямоугольного треугольника СКВ: угол СВК = 60 градусов как угол правильного треугольника. По теореме синусов: СК/sin(CBK) = CB/sin(CKB), CB = 12. Площадь треугольника равна 36 корней из 3 см^2. Объем призмы равен площади основания, умноженного на высоту: V = So*H = S(ABC)*OC = 108 корней из 3 см^3.
Условие задачи не полное. При таком условии вершины В и D будут лежать диаметрально противоположно на окружности с диаметром АС и центром в точке О(2;0,5) - середине отрезка АС. Координаты центра находятся как полусуммы соответствующих координат начала и конца отрезка АС, то есть Хо=(5-1)/2=2 и Yo=(3-2)/2=0,5. Уравнение окружности с центром в точке О(2;0,5) и радиусом АО, который находим как модуль вектора АО: |АО|=√(3^2+2,5^2)=√15,25, имеет вид: (X-2)^2+(Y-0,5)^2=15,25. Мы можем убедиться, что один из бесчисленных вариантов решения, когда стороны прямоугольника параллельны осям координат и тогда В(-1;3) а D(5;-2), удовлетворяет этому уравнению окружности. Для точки В(-1;3): (3)^2+(2,5)^2=15,25. Для вершины D(5;-2): (3)^2+(-2,5)^2=15,25.
Доказано, что условие задачи не полное и задача имеет бесчисленное множество решений.
