Диагональ основания правильной четырехугольной пирамиды в два раза больше высоты боковой грани, проведенной к стороне основания пирамиды. найдите угол между плоскостями несмежных боковых граней пирамиды. ответ дайте в градусах.

Смирнов Алексей Владимирович

Учитель математики высшей категории

Проверено учителем

Угол между плоскостями несмежных (противоположных) боковых граней правильной четырехугольной пирамиды равен 90 градусам. ️ Шаг 1: Анализ условий и введение обозначений Пусть SABCDcap S cap A cap B cap C cap D — правильная четырехугольная пирамида с вершиной Scap S и основанием ABCDcap A cap B cap C cap D. Пусть сторона основания равна aa. Тогда диагональ основания d=a2d equals a the square root of 2 end-root . По условию, диагональ основания в два раза больше высоты боковой грани (апофемы), проведенной к стороне основания. Обозначим апофему как hslh sub s l end-sub. d=2hsla2=2hslhsl=a22=a2d equals 2 h sub s l end-sub ⟹ a the square root of 2 end-root equals 2 h sub s l end-sub ⟹ h sub s l end-sub equals the fraction with numerator a the square root of 2 end-root and denominator 2 end-fraction equals the fraction with numerator a and denominator the square root of 2 end-root end-fraction ️ Шаг 2: Определение угла между противоположными гранями Рассмотрим две несмежные боковые грани, например SABcap S cap A cap B и SCDcap S cap C cap D. Линия их пересечения проходит через вершину Scap S параллельно сторонам основания ABcap A cap B и CDcap C cap D. Пусть Mcap M — середина ABcap A cap B, а Ncap N — середина CDcap C cap D. Тогда SMcap S cap M и SNcap S cap N — апофемы этих граней ( SM=SN=hslcap S cap M equals cap S cap N equals h sub s l end-sub). Так как SMABcap S cap M ⟂ cap A cap B и SNCDcap S cap N ⟂ cap C cap D, а линия пересечения плоскостей параллельна ABcap A cap B, то угол между плоскостями SABcap S cap A cap B и SCDcap S cap C cap D — это угол MSNangle cap M cap S cap N в треугольнике MSNcap M cap S cap N. ️ Шаг 3: Вычисление угла в треугольнике MSNcap M cap S cap N В треугольнике MSNcap M cap S cap N:

  1. Сторона MNcap M cap N равна стороне основания пирамиды, так как Mcap M и Ncap N — середины противоположных сторон квадрата: MN=acap M cap N equals a. Боковые стороны равны апофемам: SM=SN=a2cap S cap M equals cap S cap N equals the fraction with numerator a and denominator the square root of 2 end-root end-fraction .
    Применим теорему косинусов для угла γ=MSNgamma equals angle cap M cap S cap N:
    MN2=SM2+SN22SMSNcosγcap M cap N squared equals cap S cap M squared plus cap S cap N squared minus 2 center dot cap S cap M center dot cap S cap N center dot cosine gamma a2=(a2)2+(a2)22a2a2cosγa squared equals open paren the fraction with numerator a and denominator the square root of 2 end-root end-fraction close paren squared plus open paren the fraction with numerator a and denominator the square root of 2 end-root end-fraction close paren squared minus 2 center dot the fraction with numerator a and denominator the square root of 2 end-root end-fraction center dot the fraction with numerator a and denominator the square root of 2 end-root end-fraction center dot cosine gamma a2=a22+a22a2cosγa squared equals the fraction with numerator a squared and denominator 2 end-fraction plus the fraction with numerator a squared and denominator 2 end-fraction minus a squared center dot cosine gamma a2=a2a2cosγa squared equals a squared minus a squared cosine gamma a2cosγ=0cosγ=0a squared cosine gamma equals 0 ⟹ cosine gamma equals 0Следовательно, γ=90gamma equals 90 raised to the composed with power.

Ответ: 90 Требуется ли вам расчет двугранного угла при боковом ребре (между смежными гранями) для этой же пирамиды?

Форма ответа

Ваш аватар