Раздел C • Категория C2 (демонстрационный вариант-2013)
Условие задачи
Дано:
сторона основания правильной треугольной призмы ABCA1B1C1 равна 2, а диагональ боковой грани равна `sqrt(5)`.
Вопрос:
найдите угол между плоскостью A1BC и плоскостью основания призмы.
Решение
∆ABC - равносторонний (следует из определения правильной треугольной призмы). Следовательно:
AB = BC = AC = 2
∆A1BC - равнобедренный, так как A1C = A1B = `sqrt(5)`
Обозначим за H середину ребра BC.
CH = BH = 1/2 · BC = 1/2 · 2 = 1
Так как AH ⊥ BC и A1H ⊥ BC, следовательно, ∠A1HA - линейный угол двугранного угла с гранями BCA и BCA1.
Рассмотрим ∆A1AB. Он прямоугольный, так как ∠A1AB = 90°.
По теореме Пифагора (в прямоугольном треугольнике квадрат гипотенузы равен сумме квадратов катетов):
A1B2 = AA12 + AB2
Рассмотрим ∆AHB. Он прямоугольный, так как ∠AHB = 90°.
По теореме Пифагора:
AB2 = AH2 + BH2
Рассмотрим ∆HAA1. Он прямоугольный, так как ∠A1AH = 90°.
Следовательно, ∠A1HA = 30°.
Вывод: |
угол между плоскостью A1BC и плоскостью основания призмы равен 30°. |
Резюме
-
проанализировали заданную правильную треугольную призму;
-
рассмотрели ΔABC. AB = BC = AC = 2;
-
рассмотрели ΔA1BC. Нашли длину CH = BH = 1;
-
рассмотрели ΔA1AB. Используя теорему Пифагора, детерминировали длину AA1 = 1;
-
рассмотрели ΔAHB. Используя теорему Пифагора, детерминировали длину AH = `sqrt(3)`;
-
рассмотрели ΔHAA1. Определили ∠A1HA = 30°.
Ответ: |
30° |
Комментарии