Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 9 № 283
i

Най­ди­те плос­кий угол при вер­ши­не пра­виль­ной ше­сти­уголь­ной пи­ра­ми­ды, если угол между со­сед­ни­ми бо­ко­вы­ми гра­ня­ми равен β.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Изоб­ра­зим ше­сти­уголь­ную пи­ра­ми­ду SABCDEF (см. рис.). Точка О  — центр ос­но­ва­ния. Угол ASC   — плос­кий угол при вер­ши­не. Обо­зна­чим его γ. По­стро­им ли­ней­ный угол дву­гран­но­го угла при бо­ко­вом ребре. В плос­ко­сти бо­ко­вой грани ASB про­ведём пер­пен­ди­ку­ляр AK к ребру SB. Со­еди­ним точки C и K. Тре­уголь­ни­ки SKA и SKC равны по двум сто­ро­нам и углу между ними: сто­ро­на SK  — общая, сто­ро­ны SA и SC равны как бо­ко­вые ребра пра­виль­ной пи­ра­ми­ды, углы ASK и CSK равны как плос­кие углы при вер­ши­не пра­виль­ной пи­ра­ми­ды. Со­от­вет­ствен­ные эле­мен­ты рав­ных тре­уголь­ни­ков равны, по­это­му  AK = KC, а зна­чит, тре­уголь­ник AKC  — рав­но­бед­рен­ный. Кроме того,  \angle SKC = \angle SKA = 90 гра­ду­сов, то есть пря­мые AK и CK суть пер­пен­ди­ку­ля­ры к ребру дву­гран­но­го угла между плос­ко­стя­ми SBA и SBC, а по­то­му угол AKC  — ли­ней­ный угол дву­гран­но­го угла при бо­ко­вом ребре. Это и есть угол β.

Вы­ра­зим вы­со­ту AK бо­ко­вой грани SAB из пря­мо­уголь­ных тре­уголь­ни­ков KNA и ABK:

 AK = дробь: чис­ли­тель: AN, зна­ме­на­тель: синус \angle AKN конец дроби = дробь: чис­ли­тель: AN, зна­ме­на­тель: синус дробь: чис­ли­тель: бета , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби конец дроби ,

 AK = AB синус \angle ABK = AB синус левая круг­лая скоб­ка 90 гра­ду­сов минус дробь: чис­ли­тель: гамма , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка = AB ко­си­нус дробь: чис­ли­тель: гамма , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби .

Тем самым  дробь: чис­ли­тель: AN, зна­ме­на­тель: синус дробь: чис­ли­тель: бета , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби конец дроби = AB ко­си­нус дробь: чис­ли­тель: гамма , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби , от­ку­да

 ко­си­нус дробь: чис­ли­тель: гамма , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: AN, зна­ме­на­тель: AB синус дробь: чис­ли­тель: бета , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби конец дроби = дробь: чис­ли­тель: ко­си­нус \angle NAB, зна­ме­на­тель: синус дробь: чис­ли­тель: бета , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби конец дроби = дробь: чис­ли­тель: ко­си­нус 30 гра­ду­сов, зна­ме­на­тель: синус дробь: чис­ли­тель: бета , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби конец дроби = дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 синус дробь: чис­ли­тель: бета , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби конец дроби .

Таким об­ра­зом, угол между со­сед­ни­ми бо­ко­вы­ми гра­ня­ми равен  2 арк­ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 синус дробь: чис­ли­тель: бета , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка .

 

Ответ:  2 арк­ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 синус дробь: чис­ли­тель: бета , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка .


Аналоги к заданию № 282: 283 Все

Справка: Дву­гран­ный угол между плос­ко­стя­ми