Abcda1b1c1d1 - наклонный параллелепипед, основание которого - квадрат abcd. точка о - точка пересечения диагоналей грани a1b1c1d1. ортогональная проекция точки о на плоскость основания совпадает с вершиной с. градусная мера угла наклона плоскости диагонального сечения bb1d1d к плоскости abc = 60 градусов. вычислите объем параллелепипеда, если известно, что ab=8 см.

Смирнов Алексей Владимирович

Учитель математики высшей категории

Проверено учителем

Для решения задачи воспользуемся формулой объема параллелепипеда: V=Sоснhcap V equals cap S sub о с н end-sub center dot h, где Sоснcap S sub о с н end-sub — площадь основания, а hh — высота параллелепипеда. 1. Анализ основания и площади Основание ABCDcap A cap B cap C cap D — квадрат со стороной a=8a equals 8 см.

  • Sосн=AB2=82=64cap S sub о с н end-sub equals cap A cap B squared equals 8 squared equals 64 см². Диагональ квадрата AC=a2=82cap A cap C equals a the square root of 2 end-root equals 8 the square root of 2 end-root см. Точка пересечения диагоналей основания (пусть это будет Kcap K) делит их пополам: CK=12AC=42cap C cap K equals one-half cap A cap C equals 4 the square root of 2 end-root см.

2. Определение высоты параллелепипеда Пусть Ocap O — точка пересечения диагоналей верхней грани A1B1C1D1cap A sub 1 cap B sub 1 cap C sub 1 cap D sub 1. По условию, ортогональная проекция точки Ocap O на плоскость (ABC)open paren cap A cap B cap C close paren совпадает с вершиной Ccap C. Это значит, что отрезок OCcap O cap C перпендикулярен плоскости основания, следовательно, длина OCcap O cap C является высотой параллелепипеда ( h=OCh equals cap O cap C). 3. Определение угла наклона плоскости Рассмотрим диагональное сечение BB1D1Dcap B cap B sub 1 cap D sub 1 cap D. Это плоскость, проходящая через диагонали оснований BDcap B cap D и B1D1cap B sub 1 cap D sub 1.

  • Линия пересечения плоскости сечения с основанием — прямая BDcap B cap D. Так как ABCDcap A cap B cap C cap D — квадрат, ACBDcap A cap C ⟂ cap B cap D. Точка Ccap C — проекция точки Ocap O на основание. Отрезок OCcap O cap C — перпендикуляр к плоскости. В плоскости основания проведем перпендикуляр из Ccap C к линии пересечения BDcap B cap D. Этим перпендикуляром является отрезок CKcap C cap K (так как диагонали квадрата перпендикулярны). По теореме о трех перпендикулярах, отрезок OKcap O cap K также перпендикулярен BDcap B cap D. Следовательно, угол OKCangle cap O cap K cap C — это линейный угол двугранного угла между плоскостью сечения и плоскостью основания. По условию OKC=60angle cap O cap K cap C equals 60 raised to the composed with power.

4. Расчет высоты Рассмотрим прямоугольный треугольник OCKtriangle cap O cap C cap K (где OCK=90angle cap O cap C cap K equals 90 raised to the composed with power):

  • Катет CK=42cap C cap K equals 4 the square root of 2 end-root см. Угол OKC=60angle cap O cap K cap C equals 60 raised to the composed with power. Высота h=OC=CKtan(60)h equals cap O cap C equals cap C cap K center dot tangent open paren 60 raised to the composed with power close paren.

Используя значение tan(60)=3tangent open paren 60 raised to the composed with power close paren equals the square root of 3 end-root : h=423=46 смh equals 4 the square root of 2 end-root center dot the square root of 3 end-root equals 4 the square root of 6 end-root см 5. Вычисление объема Подставим полученные значения в формулу объема: V=Sоснh=6446=2566 см3cap V equals cap S sub о с н end-sub center dot h equals 64 center dot 4 the square root of 6 end-root equals 256 the square root of 6 end-root см cubed Ответ: Объем параллелепипеда равен 2566256 the square root of 6 end-root см³. Я могу также помочь с расчетом площади боковой поверхности или координатными методами для этой фигуры, если это необходимо.

Форма ответа

Ваш аватар