Для решения задачи воспользуемся формулой объема параллелепипеда: , где — площадь основания, а — высота параллелепипеда. 1. Анализ основания и площади Основание — квадрат со стороной см.
- см². Диагональ квадрата см. Точка пересечения диагоналей основания (пусть это будет ) делит их пополам: см.
2. Определение высоты параллелепипеда Пусть — точка пересечения диагоналей верхней грани . По условию, ортогональная проекция точки на плоскость совпадает с вершиной . Это значит, что отрезок перпендикулярен плоскости основания, следовательно, длина является высотой параллелепипеда ( ). 3. Определение угла наклона плоскости Рассмотрим диагональное сечение . Это плоскость, проходящая через диагонали оснований и .
- Линия пересечения плоскости сечения с основанием — прямая . Так как — квадрат, . Точка — проекция точки на основание. Отрезок — перпендикуляр к плоскости. В плоскости основания проведем перпендикуляр из к линии пересечения . Этим перпендикуляром является отрезок (так как диагонали квадрата перпендикулярны). По теореме о трех перпендикулярах, отрезок также перпендикулярен . Следовательно, угол — это линейный угол двугранного угла между плоскостью сечения и плоскостью основания. По условию .
4. Расчет высоты Рассмотрим прямоугольный треугольник (где ):
- Катет см. Угол . Высота .
Используя значение : 5. Вычисление объема Подставим полученные значения в формулу объема: Ответ: Объем параллелепипеда равен см³. Я могу также помочь с расчетом площади боковой поверхности или координатными методами для этой фигуры, если это необходимо.