Тема . Счёт отрезков в стерео

Теорема косинусов, теорема Пифагора, использование теоремы о трёх перпендикулярах

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела счёт отрезков в стерео
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#105234

Основанием пирамиды TABCD  является ромб ABCD.  Высота пирамиды TK  равна 1, точка K  лежит на прямой, содержащей диагональ основания AC,  причем KC = KA +AC.  Боковое ребро TC  равно √ -
2 2,  а боковые грани наклонены к плоскости основания под углами   ∘
30 и  ∘
60.  Найдите длину стороны основания и угол между боковым ребром T A  и плоскостью боковой грани TCD.

Источники: ШВБ - 2020, 11 класс (см. olymp.bmstu.ru)

Показать ответ и решение

Обозначим точки пересечения прямых AB  и CD  с перпендикуляром из точки K  к этим прямым за N  и M  соответственно.

Тогда, так как угол         ∘
KNT = 60 и TK  — перпендикуляр к плоскости основания, получаем. что

      TK    TK √3
KN = tg60∘ =--3--

Аналогично для угла KMT  =30∘

                          √-
KM  = T-K--=TK √3, NM  = 2-3TK
      tg30∘                3

Так как треугольник TKC  прямоугольный с гипотенузой T C,  то по теореме Пифагора

     ∘---2----2
KC =  T C − TK

Аналогично для треугольника KCM

MC = ∘KC2-−-KM2-= ∘T-C2−-4TK2-

Пусть ∠ACD = α,  тогда

sinα = KM-,  cosα = MC-
      KC          KC

По формуле синуса двойного угла получим

sin2α = 2KM--⋅MC--
         KC2

Тогда сторона основания равна

        -MN--
a =AD = sin 2α

Откуда получаем

    T K⋅KC2      TC2 − TK2    7
a= √3KM--⋅MC- = 3√T-C2−-4TK2-= 6

     KN    KC ⋅TK√3-  KC ⋅TK √3
AK = sinα-= --3KM----= --3TK√3--

Так как TK = 1,  то

AK- = 1
KC    3

Проведем AF ∥T K,  так как KC = AK +AC,  то KA :AC = 1:2,  откуда получим

FA = 2TK-
      3

Построим перпендикуляр AL ⊥ MC.  Так как ANML  — прямоугольник, то

          2√3-
AL= MN  =  3 TK

Из прямоугольного треугольника AF L  получаем

     ∘---------  4
FL =  F A2+ AL2 = 3TK

Построим AP ⊥ FL, AP ⊥ TDC, TP  — проекция TA  на плоскость TDC,  угол AT P  — искомый угол. ∠ATP = φ,  тогда

     AP       √3TK         √3TK          √3TK      √3
sinφ= T-A = 3√T-K2+-AK2-= √8TK2-+-TC2 = √8TK2+-TC2-=-4-

        √ -
φ = arcsin--3
         4
Ответ:

 7     √3-
6 , arcsin 4

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!