Тетраэдр dabc имеет три ребра, выходящие из общей вершины d, которые перпендикулярны друг другу. Боковыми гранями

Тетраэдр dabc имеет три ребра, выходящие из общей вершины d, которые перпендикулярны друг другу. Боковыми гранями являются грани между этими ребрами. Найдите общую площадь боковых граней, если длины ребер da = 12, db = 13 и dc = 12.
Zvezdopad_Volshebnik_1904

Zvezdopad_Volshebnik_1904

Для решения этой задачи мы можем воспользоваться формулой для площади поверхности тетраэдра. Площадь поверхности тетраэдра вычисляется суммированием площадей каждой боковой грани.

Для начала, нам необходимо найти длины боковых граней тетраэдра. По условию задачи грани являются перпендикулярными тем рёбрам, которые выходят из вершины d. Значит, нам нужно найти длины этих рёбер.

Известно, что ребро da равно 12, db равно 13 и dc. Учитывая, что грани являются перпендикулярными, мы можем использовать теорему Пифагора для нахождения искомых длин рёбер.

Для ребра db и dc, мы можем найти их длины используя:

\[
dc^2 = da^2 + ac^2
\]
\[
db^2 = da^2 + ab^2
\]

где ac и ab – длины рёбер, выходящих из вершины d и перпендикулярных ребру da.

Подставляя известные значения, мы можем решить эти уравнения:

\[
dc^2 = 12^2 + ac^2
\]
\[
ab^2 = 13^2 + ac^2
\]

Вычтем первое уравнение из второго, чтобы устранить ac:

\[
ab^2 - dc^2 = 13^2 - 12^2
\]

Воспользуемся разностью квадратов, чтобы упростить выражение:

\[
(ab + dc)(ab - dc) = (13 + 12)(13 - 12)
\]

Теперь нам нужно решить уравнение (ab + dc)(ab - dc) = 25.

Помним, что ab и dc – это длины боковых граней. Продолжим решение задачи.

Раскроем скобки:

\[
(ab)^2 - (dc)^2 = 25
\]

Заметим, что ab и dc – это искомые длины боковых граней.

Теперь мы можем вычислить их длины:

\[
ab = \sqrt{(dc)^2 + 25}
\]
\[
dc = \sqrt{(ab)^2 - 25}
\]

Подставим значения длин рёбер db и dc в эти формулы и вычислим их значения:

\[
ab = \sqrt{(13)^2 + 25} = \sqrt{169 + 25} = \sqrt{194}
\]

\[
dc = \sqrt{(ab)^2 - 25} = \sqrt{(194)^2 - 25} = \sqrt{37636 - 25} = \sqrt{37611}
\]

Теперь мы можем вычислить площадь каждой боковой грани тетраэдра, используя формулу площади треугольника.

Общая площадь боковых граней тетраэдра равна сумме площадей каждой боковой грани.

Площадь треугольника вычисляется по формуле Герона:

\[
S = \sqrt{p(p-a)(p-b)(p-c)}
\]

где a, b и c – это длины сторон треугольника, а p – полупериметр (p = (a+b+c)/2).

Рассмотрим треугольник dca. Длины его сторон: da, dc и ac.

Полупериметр:

\[
p = \frac{{da + dc + ac}}{2}
\]
\[
p = \frac{{12 + \sqrt{37611} + \sqrt{194}}}{2}
\]

Площадь треугольника dca:

\[
S_{dca} = \sqrt{p(p-da)(p-dc)(p-ac)}
\]

Аналогично рассматриваем треугольники dab и dbc и находим их площади.

Общая площадь боковых граней будет равна сумме площадей треугольников:

\[
S_{общ} = S_{dca} + S_{dab} + S_{dbc}
\]

Теперь вычислим значения площадей боковых граней тетраэдра.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello