Основание правильной четырёхугольной пирамиды — квадрат, а боковые грани — равные равнобедренные треугольники. Пирамида SАВСД: основание АВСД (АВ=ВС=СД=АД). Вершина пирамиды S проектируется в точку О пересечения диагоналей основания (квадрата) АС и ВД, т.е. SO - это высота пирамиды. По условию SA=SB=SC=SД=4, <SAO=45° В прямоугольном ΔSAO <SOA=90°, <SAO=<ОSA=45°, значит треугольник еще и равнобедренный АО=SО=SA*cos 45=4*√2/2=2√2. АО - половина диагонали квадрата, значит АС=ВД=2*2√2=4√2. Сторона квадрата АВ=АС/√2=4√2/√2=4 Периметр основания Р=4АВ=4*4=16 Проведем апофему пирамиды SK - это высота боковой грани, а также медиана и высота, опущенная на сторону АВ. SK=√(SА²-AK²)=√(4²-(АВ/2)²)=√(16-4)=2√3 Площадь боковой поверхности Sбок=P*SK/2=16*2√3/2=16√3 ответ: высота 2√2, площадь 16√3
Ход решения: Найдем угол между векторами АВ и АС и затем найдем высоту BD как произведение модуля вектора АВ на синус найденного угла. Модуль или длина вектора: |a|=√(x²+y²+z²) Найдем координаты векторов AB и AC по координатам их концов. Чтобы найти координаты вектора, нужно из координат конца вектора вычесть координаты его начала. АВ{4;-5;0} и AC{0;4;-1}. Модуль или длина вектора: |a|=√(x²+y²+z²). В нашем случае |AB|=√(16+25+0)=√41. |AC|=√(0+16+1)=√17. Скалярное произведение векторов: (a,b)=x1•x2+y1•y2+z1*z2 (АВ,ВС)=0-20+0 =-20. Но скалярное произведение можно записать еще как: (a,b)=|a|•|b|*cosα, отсюда cosα=(a,b)/|a|•|b| = -20/√(41*17) = -20/√697. Тогда sinα=√(1-(400/697)) = √(297/697). |BD| =|AB|*sinα =√41*√(297/697) =√297/√17 = √5049/17 ≈ 4,2.
Второй вариант: Уравнение прямой, проходящей через две точки: (Х-Х1)/(X2-X1) =(Y-Y1)/(Y2-Y1)=(z-Z1)/(Z2-Z1). В нашем случае для прямой АС: (Х-1)/0=(Y+1)/4=(Z-2)/(-1). Числа, стоящие в знаменателях дробей в канонических уравнениях прямой, представляют собой соответствующие координаты направляющего вектора этой прямой. Значит вектор нормали нашей прямой n{0;4;-1}, а его модуль (длина) |n|=√(0+16+1)=√17. Имеем вектор АВ{4;-5;0}. Найдем векторное произведение векторов n{0;4;-1} и AB{4;-5;0} - (это площадь параллелограмма, построенного на этих векторах): |i j k| [n*AB]= |0 4 -1| = i(ny*az-nz*ay) - j(nx*аz-nz*аx) + k(nx*аy-ny*аx) = |4 -5 0| = 0i-5i-0j-4j+0k-16k = -5i-4j-16k. Модуль этого произведения равен √(25+16+256) = √297. С другой стороны, эта площадь равна произведению искомой высоты на основание параллелограмма (направляющий вектор n): S=|n|*|BD|, отсюда высота BD равна S/|n| или в нашем случае: |BD|= √297/√17 = √5049/17 ≈ 4,2.
0,0(0 оценок)
Полный доступ
Позволит учиться лучше и быстрее. Неограниченный доступ к базе и ответам от экспертов и ai-bota
Оформи подписку