В основании прямой треугольной призмы abca1b1c1 лежит равнобедренный треугольник abc, ac = bc = 10. найдите угол между плоскостью ca1b1 и плоскостью основания, если боковое ребро aa1 равно 3, а сторона основания ab равна 2. ответ дайте в градусах.

Смирнов Алексей Владимирович

Учитель математики высшей категории

Проверено учителем

Для решения данной задачи воспользуемся методом построения линейного угла двугранного угла и тригонометрическими соотношениями в прямоугольных треугольниках. Угол между плоскостью CA1B1cap C cap A sub 1 cap B sub 1 и плоскостью основания ABCcap A cap B cap C равен углу между прямой CM1cap C cap M sub 1 и её проекцией на плоскость основания, где M1cap M sub 1 — середина отрезка A1B1cap A sub 1 cap B sub 1. ️ Шаг 1: Нахождение высоты основания Рассмотрим равнобедренный треугольник ABCcap A cap B cap C в основании. Пусть Mcap M — середина стороны ABcap A cap B. Так как треугольник равнобедренный ( AC=BC=10cap A cap C equals cap B cap C equals 10), медиана CMcap C cap M также является высотой ( CMABcap C cap M ⟂ cap A cap B). В прямоугольном треугольнике AMCcap A cap M cap C: AM=AB2=22=1cap A cap M equals the fraction with numerator cap A cap B and denominator 2 end-fraction equals two-halves equals 1 По теореме Пифагора: CM=AC2AM2=10212=99=311cap C cap M equals the square root of cap A cap C squared minus cap A cap M squared end-root equals the square root of 10 squared minus 1 squared end-root equals the square root of 99 end-root equals 3 the square root of 11 end-root ️ Шаг 2: Определение линейного угла Плоскости ABCcap A cap B cap C и A1B1Ccap A sub 1 cap B sub 1 cap C пересекаются по прямой, проходящей через точку Ccap C параллельно ABcap A cap B (так как A1B1ABcap A sub 1 cap B sub 1 is parallel to cap A cap B). Пусть M1cap M sub 1 — середина A1B1cap A sub 1 cap B sub 1. Отрезок MM1cap M cap M sub 1 перпендикулярен плоскости основания и равен боковому ребру AA1=3cap A cap A sub 1 equals 3. Искомый угол αalpha — это угол M1CMangle cap M sub 1 cap C cap M в прямоугольном треугольнике CMM1cap C cap M cap M sub 1 (где CMM1=90angle cap C cap M cap M sub 1 equals 90 raised to the composed with power, так как призма прямая). ️ Шаг 3: Вычисление угла В прямоугольном треугольнике CMM1cap C cap M cap M sub 1 известны катеты: MM1=3cap M cap M sub 1 equals 3 и CM=311cap C cap M equals 3 the square root of 11 end-root . Найдём тангенс угла αalpha: tanα=MM1CM=3311=111tangent alpha equals the fraction with numerator cap M cap M sub 1 and denominator cap C cap M end-fraction equals the fraction with numerator 3 and denominator 3 the square root of 11 end-root end-fraction equals the fraction with numerator 1 and denominator the square root of 11 end-root end-fraction Следовательно, α=arctan111alpha equals arc tangent the fraction with numerator 1 and denominator the square root of 11 end-root end-fraction . Примечание: В школьных задачах такого типа часто подразумеваются значения, дающие «красивый» ответ (например, если бы CM=3cap C cap M equals 3, ответ был бы 4545 raised to the composed with power), однако при данных числах ( 10,3,210 comma 3 comma 2) получается именно такое значение. Если в условии задачи или источнике подразумевались другие числа (например, AB=291cap A cap B equals 2 the square root of 91 end-root ), ответ был бы иным. При текущих данных ответ выражается через арктангенс. Ответ: Угол равен arctan111arc tangent the fraction with numerator 1 and denominator the square root of 11 end-root end-fraction градусов. Нужно ли проверить расчеты для других возможных значений сторон, если в условии могла быть опечатка?

Форма ответа

Ваш аватар