Тема 3. Геометрия в пространстве (стереометрия)
3.02 Угол между прямыми
Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела геометрия в пространстве (стереометрия)
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#957

Дан правильный тетраэдр SABC  . Найдите √ --
  3cos α  , где α  – угол между ребром AS  и высотой грани SBC  , опущенной из вершины B  .

Показать ответ и решение

Пусть BB1   – высота грани SBC  . Так как тетраэдр правильный, то все его грани – равные правильные треугольники, то есть BB1   также является и медианой, значит, SB1  = B1C  . Также у правильного тетраэдра высота из каждой вершины падает в точку пересечения медиан (биссектрис, высот) противоположной грани. Следовательно, если SO  – высота, то O  – точка пересечения медиан треугольника ABC  , а значит и высот, так как △ABC  правильный. Следовательно, AA1   медиана и высота.
 
PIC
 
Рассмотрим △ASA1   . Проведем OM  ∥ AS  , следовательно, ∠ (AS, BB1 ) = ∠ (OM,  BB1 )  .
Заметим также, что M  будет лежать на BB1   .
Действительно, так как медианы точкой пересечения делятся в отношении 2 : 1  , считая от вершины, то AO  : OA   = 2 : 1
         1  . Следовательно, SM  : M A  = 2 : 1
         1  (по теореме Фалеса, так как OM   ∥ AS  ). Но    SA
       1   и BB1   – медианы в △SBC  , следовательно, они пересекаются и точкой пересечения тоже делятся в отношении 2 : 1  . А так как M  делит SA1   в отношении 2 : 1  , считая от вершины S  , то M  и есть точка пересечения медиан SA1   и BB1   .
Таким образом, нужно найти cos∠OM   B  .
Пусть 3a  – ребро тетраэдра. Тогда

       1
OM  =  -AS  =  a.
       3
По теореме Пифагора
       ∘ ------------    √ --
AA   =   AB2  − BA2   = 3--3a.
   1                1     2
Так как грани тетраэдра равны, то
                     2       √ --
BM   = BO  =  AO  =  -AA1  =   3a.
                     3
Следовательно, по теореме косинусов из △M  BO  :
            2       2      2
        OM----+-BM----−-BO---   -1√---       √ --        1-
cosα  =      2OM  ⋅ BM       =  2  3   ⇒      3 cosα =  2 = 0,5.
Ответ: 0,5

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное обучение
в Школково

Для детей ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Брянской областей, а также школьникам, находящимся в пунктах временного размещения Крыма обучение на платформе бесплатное.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ или олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!