148) Найдите угол альфа в ДАВС-правильной треугольной пирамиде, где ДО перпендикулярно (АВС) и S(DMC):S(ABC)=1:2.
152) Докажите, что ЕМКР-прямоугольник в ДАВС-правильной треугольной пирамиде, где ВЕ=ЕА, ВР=РС, АМ=МД, ДК=КС.
152) Докажите, что ЕМКР-прямоугольник в ДАВС-правильной треугольной пирамиде, где ВЕ=ЕА, ВР=РС, АМ=МД, ДК=КС.
Vintik
148) Для решения задачи, нам необходимо использовать соотношение площадей боковых поверхностей треугольной пирамиды.
Мы знаем, что отношение площадей \(S(DMC)\) и \(S(ABC)\) равно 1:2. Поэтому площадь боковой поверхности треугольника DMC составляет половину площади треугольника ABC.
Для начала, давайте найдем площадь треугольника ABC.
Предположим, что сторона ВС равняется \(x\) единицам длины. Так как треугольник ABC - правильный, все его стороны также равны \(x\).
Площадь треугольника ABC можно найти, используя формулу для площади равностороннего треугольника:
\[S(ABC) = \frac{\sqrt{3}}{4}x^2\]
Так как площадь треугольника DMC составляет половину площади треугольника ABC, мы можем записать следующее:
\[S(DMC) = \frac{1}{2}S(ABC)\]
\[S(DMC) = \frac{1}{2} \times \frac{\sqrt{3}}{4}x^2\]
\[S(DMC) = \frac{\sqrt{3}}{8} x^2\]
Теперь мы можем найти сторону DC. Поскольку треугольники DMC и DСА подобны, отношение длин сторон равно отношению площадей:
\(\frac{DM}{DC} = \frac{S(DMC)}{S(DCA)}\)
Подставим известные значения:
\(\frac{DM}{DC} = \frac{\frac{\sqrt{3}}{8} x^2}{\frac{\sqrt{3}}{4} x^2}\)
Сокращаем соответствующие части:
\(\frac{DM}{DC} = \frac{1}{2}\)
Это говорит нам, что отношение длин сторон DM и DC равно 1:2. То есть, если сторона DC равна \(y\) единицам длины, то сторона DM будет равна \(2y\) единицам длины.
Теперь у нас есть стороны треугольника DMC и прямоугольного треугольника DME, где Е - середина стороны DC.
Давайте рассмотрим прямоугольный треугольник DME. Мы знаем, что ВЕ = ЕА, ВР = РС, АМ = МД и ДК = КС.
Так как ВЕ = ЕА, и ВА = АС = СВ (так как треугольник ABC - равносторонний), мы можем заключить, что треугольник ВЕА также равносторонний.
Таким образом, угол ВЕА равен 60 градусам. А поскольку ВЕМ - прямой угол, то угол ВЕМ равен 90 градусам.
Теперь рассмотрим прямоугольный треугольник DMC.
У нас есть две стороны: MD = 2y и CD = y.
Для того чтобы найти угол DMC, мы можем использовать тангенс угла:
\(\tan(\angle DMC) = \frac{MD}{CD} = \frac{2y}{y} = 2\)
Теперь найдем угол альфа. Угол альфа является углом между сторонами ВЕ и DC в треугольнике DMC.
У нас есть два угла: угол ВЕМ равен 90 градусов, а угол DMC равен \(\arctan(2)\). Чтобы найти угол альфа, мы можем использовать разность углов в треугольнике:
\(\alpha = 90 - \arctan(2)\)
Вычислив эту разность, мы получим искомый ответ на задачу.
Мы знаем, что отношение площадей \(S(DMC)\) и \(S(ABC)\) равно 1:2. Поэтому площадь боковой поверхности треугольника DMC составляет половину площади треугольника ABC.
Для начала, давайте найдем площадь треугольника ABC.
Предположим, что сторона ВС равняется \(x\) единицам длины. Так как треугольник ABC - правильный, все его стороны также равны \(x\).
Площадь треугольника ABC можно найти, используя формулу для площади равностороннего треугольника:
\[S(ABC) = \frac{\sqrt{3}}{4}x^2\]
Так как площадь треугольника DMC составляет половину площади треугольника ABC, мы можем записать следующее:
\[S(DMC) = \frac{1}{2}S(ABC)\]
\[S(DMC) = \frac{1}{2} \times \frac{\sqrt{3}}{4}x^2\]
\[S(DMC) = \frac{\sqrt{3}}{8} x^2\]
Теперь мы можем найти сторону DC. Поскольку треугольники DMC и DСА подобны, отношение длин сторон равно отношению площадей:
\(\frac{DM}{DC} = \frac{S(DMC)}{S(DCA)}\)
Подставим известные значения:
\(\frac{DM}{DC} = \frac{\frac{\sqrt{3}}{8} x^2}{\frac{\sqrt{3}}{4} x^2}\)
Сокращаем соответствующие части:
\(\frac{DM}{DC} = \frac{1}{2}\)
Это говорит нам, что отношение длин сторон DM и DC равно 1:2. То есть, если сторона DC равна \(y\) единицам длины, то сторона DM будет равна \(2y\) единицам длины.
Теперь у нас есть стороны треугольника DMC и прямоугольного треугольника DME, где Е - середина стороны DC.
Давайте рассмотрим прямоугольный треугольник DME. Мы знаем, что ВЕ = ЕА, ВР = РС, АМ = МД и ДК = КС.
Так как ВЕ = ЕА, и ВА = АС = СВ (так как треугольник ABC - равносторонний), мы можем заключить, что треугольник ВЕА также равносторонний.
Таким образом, угол ВЕА равен 60 градусам. А поскольку ВЕМ - прямой угол, то угол ВЕМ равен 90 градусам.
Теперь рассмотрим прямоугольный треугольник DMC.
У нас есть две стороны: MD = 2y и CD = y.
Для того чтобы найти угол DMC, мы можем использовать тангенс угла:
\(\tan(\angle DMC) = \frac{MD}{CD} = \frac{2y}{y} = 2\)
Теперь найдем угол альфа. Угол альфа является углом между сторонами ВЕ и DC в треугольнике DMC.
У нас есть два угла: угол ВЕМ равен 90 градусов, а угол DMC равен \(\arctan(2)\). Чтобы найти угол альфа, мы можем использовать разность углов в треугольнике:
\(\alpha = 90 - \arctan(2)\)
Вычислив эту разность, мы получим искомый ответ на задачу.
Знаешь ответ?