Втетрайдере давс точка р середина ад, точка f принадлежит ребру дв, причем f принадлежит дв, дf: fв=1: 3. постройти сечение тетрайдера с плоскостью проходящую через рf и || ас. найдите s сечения, если все ребра равны а. проведем в плоскости adc прямую через точку p параллельную прямой ac, полученная прямая пересекает dc в точке м. тогда pmf - искомое сечение. найдем его площадь. 1) так как df: fb = 1: 3 и df + fb = db = a, то df = 1/4 * a. pd = 1/2 * ad = 1/2 * a. так как в треугольнике adb ad = db = ab = a, значит он равносторонний и pdf = 60. тогда по теореме косинусов: pf^2 = (1/2 * a)^2 + (1/4 * a)^2 - 2 * 1/2 * a * 1/4 * a * cos 60 pf^2 = 1/4 * a^2 + 1/16 * a^2 - 1/8 * a^2 = 3/16 * a^2 2) в треугольнике dac pm || ac и p - середина ad => pm - средняя линия, тогда pm = 1/2 * ac = 1/2 * a и dm = 1/2 * dc = 1/2 * a 3) dm = 1/2 * a, df = 1/4 * a так как в треугольнике cdb cd = db = cb = a, значит он равносторонний и fdm = 60. тогда по теореме косинусов: fm^2 = (1/2 * a)^2 + (1/4 * a)^2 - 2 * 1/2 * a * 1/4 * a * cos 60 fm^2 = 1/4 * a^2 + 1/16 * a^2 - 1/8 * a^2 = 3/16 * a^2 значит искомый треугольник pmf равнобедренный fm = pf = 3^(1/2)/4 * a, dm = 1/2 * a fh2 - высота треугольника mfp (она же медиана) отсюда mh2 = 1/2 * mp = 1/2 * 1/2 * a = 1/4 * a из прямоугольного треугольника fmh2: (fm)^2 = (fh2)^2 + (mh2)^2 (fh2)^2 = (fm)^2 - (mh2)^2 (fh2)^2 = (3^(1/2)/4 * a)^2 - (1/4 * a)^2 = = 3/16 * a^2 - 1/16 * a^2 = 1/8 * a^2 => fh2 = 2^(1/2)/4 * a s mfp = 1/2 * mp * fh2 s mfp = 1/2 * 1/2 * a * 2^(1/2)/4 * a = 2^(1/2)/16 * a^2 вот так наверное.
Основание параллелепипеда - квадрат, значит диагонали основания равны между собой и равны Do=а√2. Заметим, что малая диагональ сечения равна диагонали основания - как противоположные стороны прямоугольника, то есть dc=а√2. Значит сторона сечения тоже равна а√2 (так как острый угол ромба равен 60°, а это значит что треугольник, образованный сторонами ромба и его малой диагональю, равносторонний). Итак, b=а√2. Найдем большую диагональ сечения (ромба). Половина этой диагонали находится по Пифагору: Dc/2=√[b²-(d/2)²]=√[2a²-(2a²/4)]=√[2a²-(a²/2)]=√[(3a²/2)]=a√(3/2)=a√6/2. Тогда Dс=a√6. Найдем значение отрезка СС2 - расстояние, на котором плоскость сечения пересекает ребро параллелепипеда СС1. По Пифагору СС2=√(Dс²-Do²)=√(6a²-2a²)=2a. Угол между двумя пересекающимися плоскостями - это двугранный угол, образованный полуплоскостями и измеряется величиной его линейного угла, получаемого при пересечении двугранного угла плоскостью, перпендикулярной его ребру (то есть перпендикулярной к обеим плоскостям). Тогда синус угла наклона плоскости сечения к плоскости основания (или угол между ними) равен отношению СС2 к большой диагонали сечения Dс, то есть угол наклона плоскости сечения к плоскости основания равен α=arcSin(2a/а√6) или α=arcSin (√6/3). Углом между плоскостью и не перпендикулярной ей прямой называется угол между этой прямой и ее проекцией на данную плоскость. Тогда угол наклона бокового ребра АА1 параллепипеда к плоскости сечения равен 90°- α. Но Sin(90-α)=Сosα, а Cosα=√(1-6/9)=√3/3. В силу параллельности всех боковых ребер параллелепипеда, они все наклонены к плоскости сечения под этим углом. Итак, угол наклона бокового ребра параллелепипеда к плоскости сечения равен arcCos(√3/3). Расстояние от точки О до плоскости сечения равно ОН= АО*Sinα=(а√2/2)*(√6/3)=а√3/3. Опустим перпендикуляр DD2 из точки D на плоскость сечения. Тогда DD2=OH=а√3/3. АD2 - это проекция ребра АD на плоскость сечения. Значит <D2AD - это угол между ребром АD и плоскостью сечения. Sin<(D2AD)=(DD2/AD)=(а√3/3)/a= √3/3. В силу симметричности ребер АD и АВ относительно диагонали АС основания и в силу попарной параллельности ребер обоих оснований, они все наклонены к плоскости сечения под этим углом. Итак, угол наклона ребер основания параллелепипеда к плоскости сечения равен arcSin(√3/3).
ответ: угол наклона боковых ребер параллелепипеда к плоскости сечения равен arcCos(√3/3). угол наклона ребер основания параллелепипеда к плоскости сечения равен arcSin(√3/3).
0,0(0 оценок)
Полный доступ
Позволит учиться лучше и быстрее. Неограниченный доступ к базе и ответам от экспертов и ai-bota
Оформи подписку
