Найдите острый угол между диагоналями основания прямоугольного параллелепипеда, если его объем равен 16 и боковое ребро

Найдите острый угол между диагоналями основания прямоугольного параллелепипеда, если его объем равен 16 и боковое ребро равно 4. Дано, что диагональное сечение параллелепипеда является квадратом.
Zvuk_3872

Zvuk_3872

Чтобы найти острый угол между диагоналями основания прямоугольного параллелепипеда, сначала нам потребуется найти длины диагоналей основания.

Дано, что объем параллелепипеда равен 16. Объем прямоугольного параллелепипеда можно найти по формуле:
\[V = a \cdot b \cdot h\]
где \(a\), \(b\) и \(h\) - длины сторон параллелепипеда. Обратим внимание, что \(a\) и \(b\) - это длины сторон основания, а \(h\) - высота.

Так как задано, что диагональное сечение параллелепипеда является квадратом, то диагонали основания будут равны длине стороны основания. Обозначим эту длину как \(d\).

Таким образом, можно записать систему уравнений:
\[\begin{cases} abh = 16 \\ a^2 + b^2 = d^2 \end{cases}\]

Решим первое уравнение относительно \(h\):
\[h = \frac{16}{ab}\]

Подставим это выражение во второе уравнение:
\[a^2 + b^2 = d^2\]
\[a^2 + b^2 = \left(\frac{d}{2}\right)^2\]
\[a^2 + b^2 = \frac{d^2}{4}\]

Теперь заметим, что мы можем выразить \(a\) через \(b\) или наоборот, используя это уравнение.

Возьмем, например, \(b\) и выразим его через \(a\):
\[b = \sqrt{\frac{d^2}{4} - a^2}\]

Теперь подставим это выражение в первое уравнение:
\[a \cdot \sqrt{\frac{d^2}{4} - a^2} \cdot \frac{16}{a \cdot \sqrt{\frac{d^2}{4} - a^2}} = 16\]

Упростим выражение:
\[16 = 16\]

Видим, что равенство выполняется для любых значений \(a\) и \(b\). Это свидетельствует о том, что острый угол между диагоналями основания прямоугольного параллелепипеда равен 90 градусов.

Таким образом, острый угол между диагоналями основания прямоугольного параллелепипеда, при условии что его объем равен 16 и боковое ребро равно 4, равен 90 градусов.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello