Тема 14. Задачи по стереометрии

14.20 Метод объемов

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

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#46200

В правильном параллелепипеде ABCDA1B1C1D1  известны ребра AB  = 1,       √ -
AD  =  3,        √-
AA1 =  6.  Найдите угол между плоскостями AB1D1  и CB1D1.

Показать ответ и решение

В задаче 41979 была доказана формула

V = 2SP-sinα.
    3 a

для объема треугольной пирамиды, где S  и P  — площади двух граней, a  — их общее ребро, α  — угол между плоскостями этих граней. Воспользуемся этой формулой для поиска угла между плоскостями AB1D1  и CB1D1.

Расмотрим тетраэдр AB1CD1.  Во-первых, заметим, что его объем равен трети объема параллелепипеда ABCDA1B1C1D1.  Действительно,

VAB1CD1 = VABCDA1B1C1D1 − (VB1ABC + VD1ADC)− (VAA1B1D1 + VCC1B1D1) =

= VABCDA1B1C1D1 − 1BB1 ⋅SABCD − 1AA1 ⋅SA1B1C1D1 =
                 3             3
                 1                1               1
= VABCDA1B1C1D1 − 3VABCDA1B1C1D1 − 3VABCDA1B1C1D1 = 3VABCDA1B1C1D1.

Во-вторых, его объем равен

VAB CD  = 2 ⋅SAB D  ⋅SCB D ⋅--1--sinα = 2 ⋅S2     ⋅--1--⋅sinα,
    1  1  3     11     1 1 B1D1       3   AB1D1  B1D1

где α  — искомый угол, а △AB1D1 = △CB1D1  по трем сторонам.

PIC

Следовательно,

1VABCDA1B1C1D1 = VAB1CD1 = 2⋅S2AB1D1⋅-1--⋅sin α  ⇒   sinα = VABCDA1B12C1D1 ⋅B1D1-.
3                         3       B1D1                       2SAB1D1
  • B1D1 =∘A1B21-+-A1D21 =2.
  •                               √-
VABCDA1B1C1D1 = AB ⋅BC ⋅AA1 = 3 2.
  • AB1 =∘AB2--+-BB2-= √7,
                1  AD1 = ∘AD2--+-DD2-= 3
                 1  ⇒ полупериметр         5+√7
pAB1D1 =  2  .  Следовательно, по формуле Герона

             ∘ --------------------------
SAB1D1 =   p(p− AB1 )(p− B1D1)(p− AD1)=
   ∘ ---√------√------√---√------
     5+--7- 1+--7- 5−---7 --7−-1
 =     2   ⋅  2   ⋅  2   ⋅  2   =
    ∘ -------------------   √-
 = 1  (52− √72)(√72 − 12) = 3-3.
   4                        2

Следовательно,

        √-       √ -                √-
sinα = -3(2√⋅2)2 = 4-2- ⇒   α = arcsin 4-2.
      2⋅ 323      9                 9
Ответ:

     √ -
arcsin 4-2-
      9

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!