В наклонной треугольной призме abca1b1c1 основанием служит правильный треугольник со стороной, равной a. боковое ребро равно b, ∠a1ac = ∠a1ab. площадь грани cc1b1b равна?

Смирнов Алексей Владимирович

Учитель математики высшей категории

Проверено учителем

Площадь грани CC1B1Bcap C cap C sub 1 cap B sub 1 cap B равна ab. Шаг 1: Определение вида грани и формулы площади Грань CC1B1Bcap C cap C sub 1 cap B sub 1 cap B наклонной призмы является параллелограммом. Его сторонами служат сторона основания BC=acap B cap C equals a и боковое ребро CC1=bcap C cap C sub 1 equals b. Площадь параллелограмма вычисляется по формуле: S=BCCC1sin(BCC1)=absin(γ)cap S equals cap B cap C center dot cap C cap C sub 1 center dot sine open paren angle cap B cap C cap C sub 1 close paren equals a center dot b center dot sine open paren gamma close parenгде γgamma — угол между боковым ребром и стороной основания. Шаг 2: Использование условия равенства углов По условию A1AC=A1ABangle cap A sub 1 cap A cap C equals angle cap A sub 1 cap A cap B. Это означает, что боковое ребро AA1cap A cap A sub 1 одинаково наклонено к сторонам ACcap A cap C и ABcap A cap B основания. Рассмотрим векторы u=ABbold u equals modified cap A cap B with right arrow above, v=ACbold v equals modified cap A cap C with right arrow above и w=AA1bold w equals modified cap A cap A sub 1 with right arrow above. Длины векторов: |u|=|v|=athe absolute value of bold u end-absolute-value equals the absolute value of bold v end-absolute-value equals a, |w|=bthe absolute value of bold w end-absolute-value equals b. Скалярные произведения векторов выражаются через косинусы данных углов: wu=|w||u|cos(A1AB)=bacos(α)bold w center dot bold u equals the absolute value of bold w end-absolute-value center dot the absolute value of bold u end-absolute-value cosine open paren angle cap A sub 1 cap A cap B close paren equals b center dot a cosine open paren alpha close paren wv=|w||v|cos(A1AC)=bacos(α)bold w center dot bold v equals the absolute value of bold w end-absolute-value center dot the absolute value of bold v end-absolute-value cosine open paren angle cap A sub 1 cap A cap C close paren equals b center dot a cosine open paren alpha close parenСледовательно, wu=wvbold w center dot bold u equals bold w center dot bold v. Шаг 3: Доказательство перпендикулярности ребра и стороны основания Рассмотрим вектор BCmodified cap B cap C with right arrow above, который можно представить как разность векторов: BC=ACAB=vumodified cap B cap C with right arrow above equals modified cap A cap C with right arrow above minus modified cap A cap B with right arrow above equals bold v minus bold u. Найдем скалярное произведение бокового ребра BB1modified cap B cap B sub 1 with right arrow above (которое равно AA1=wmodified cap A cap A sub 1 with right arrow above equals bold w) и стороны основания BCmodified cap B cap C with right arrow above: BB1BC=w(vu)=wvwumodified cap B cap B sub 1 with right arrow above center dot modified cap B cap C with right arrow above equals bold w center dot open paren bold v minus bold u close paren equals bold w center dot bold v minus bold w center dot bold uТак как wv=wubold w center dot bold v equals bold w center dot bold u, то: BB1BC=0modified cap B cap B sub 1 with right arrow above center dot modified cap B cap C with right arrow above equals 0Это означает, что угол между боковым ребром и стороной основания BCcap B cap C равен 9090 raised to the composed with power. Шаг 4: Вычисление итоговой площади Поскольку BCC1=90angle cap B cap C cap C sub 1 equals 90 raised to the composed with power, грань CC1B1Bcap C cap C sub 1 cap B sub 1 cap B является прямоугольником. Его площадь равна произведению сторон: S=absin(90)=ab1=abcap S equals a center dot b center dot sine open paren 90 raised to the composed with power close paren equals a b center dot 1 equals a bОтвет: Площадь грани CC1B1Bcap C cap C sub 1 cap B sub 1 cap B равна ab. Требуется ли вам доказательство того, что проекция вершины наклонной призмы в данном случае лежит на высоте основания?

Форма ответа

Ваш аватар