Каков угол между плоскостями двух несмежных боковых граней правильной четырехугольной пирамиды, если сторона основания

Каков угол между плоскостями двух несмежных боковых граней правильной четырехугольной пирамиды, если сторона основания равна высоте боковой грани? Ответите в градусах.
Морской_Сказочник_1807

Морской_Сказочник_1807

Для решения этой задачи нам потребуется знание геометрии и свойств правильных четырехугольных пирамид.

По условию, сторона основания пирамиды равна высоте боковой грани. Обозначим эту длину за \(a\).

В правильной четырехугольной пирамиде, основание является квадратом, а все боковые грани являются равнобедренными треугольниками. Поскольку сторона основания равна высоте боковой грани, мы можем заключить, что треугольник представляющий боковую грань является равнобедренным, а значит, его углы при основании равны. Обозначим этот угол за \(\alpha\).

Теперь нам нужно найти угол между плоскостями двух несмежных боковых граней. По определению, такой угол измеряется между нормалями к этим плоскостям, проведенными из одной точки на пересечении граней.

Заметим, что нормали к боковым граням являются высотами боковых треугольников. Поскольку треугольник равнобедренный, высота будет также являться медианой и медианой-биссектрисой. Обозначим эту медиану за \(h\).

Теперь рассмотрим прямоугольный треугольник, у которого гипотенуза равна \(a\) (мы выбрали основание пирамиды в качестве гипотенузы) и одна катет равна \(h\) (высота боковой грани - это катет). В этом треугольнике, мы можем использовать тангенс угла как отношение противолежащего катета к прилежащему катету:

\[
\tan(\alpha) = \frac{h}{\frac{a}{2}}
\]

Учитывая, что горизонтальная сторона треугольника равна \(\frac{a}{2}\) (т.к. в прямоугольном треугольнике гипотенуза делится пополам катета), мы можем записать:

\[
\tan(\alpha) = \frac{h}{\frac{a}{2}} = \frac{2h}{a}
\]

Теперь, чтобы найти угол \(\alpha\), который является углом между плоскостями двух несмежных боковых граней, нам необходимо применить обратную функцию тангенсу:

\[
\alpha = \arctan\left(\frac{2h}{a}\right)
\]

Подставим значение \(h\) и \(a\) в формулу и вычислим угол \(\alpha\), который будет являться искомым углом между плоскостями двух несмежных боковых граней.

Пожалуйста, предоставьте значения \(h\) и \(a\) для продолжения расчетов.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello