Надо воспользоваться формулой: sin(2α) = 2*sin(α)*cos(α).
Функцию sin(α) выразим через cos(α).
sin(α) = √(1 - cos²(α)).
Подставим в первое уравнение:
-3/5 = 2*√(1 - cos²(α))*cos(α). Возведём обе части в квадрат.
9/25 = 4*(1 - cos²(α))*cos²(α). Приведём к общему знаменателю и раскроем скобки.
9 = 100cos²(α)) - 100cos^4(α).
Получили биквадратное уравнение. Введём замену: cos²(α) = t.
Тогда уравнение имеет вид: 100t² - 100t + 9 = 0.
Ищем дискриминант:
D=(-100)^2-4*100*9=10000-4*100*9=10000-400*9=10000-3600=6400;
Дискриминант больше 0, уравнение имеет 2 корня:
t_1=(√6400-(-100))/(2*100)=(80-(-100))/(2*100)=(80+100)/(2*100)=180/(2*100)=180/200=0,9;
t_2=(-√6400-(-100))/(2*100)=(-80-(-100))/(2*100)=(-80+100)/(2*100)=20/(2*100)=20/200=0,1.
Обратная замена: cos(α) = ±√t.
cos(α1,2) = ±√0,9 ≈ ±0,94868.
cos(α3,4) = ±√0,1 ≈ ±0,31623.
Данным косинусам соответствуют углы:
(α1,2) = 18,43495 и 161,5651 градусов,
(α3,4) = 71,5651 и 108,43495 градусов.
По заданию угол должен быть в промежутке (90° < α < 135°).
ответ: cos α = -√0,1 ≈ -0,31623.
сделаем построение по условию
точка G - середина отрезка CD
точки B1, D1,G образуют плоскость GB1D1
дополнительные построения
прямая (BD) параллельна (B1D1)
прямая (CF) параллельна (BD)
прямая (GK) параллельна (BD)
прямая (CB) -секущая для параллельных прямых (BD) ,(GK), (CF)
по теореме Фалеса, прямая (CB) отсекает пропорциональные отрезки DG=GC и CE=EB
по теореме Пифагора
GE^2 = GC^2+CE^2=(D1C1/2)^2+(B1C1/2)^2 =( (D1C1)^2+(B1C1)^2 )/4 = (B1D1)^2 / 4
GE = B1D1/2 - отрезки GE и B1D1 НЕ РАВНЫ
прямая (GK) параллельна (BD) , а значит и (B1D1) и проходит через точку G в плоскости GB1D1
следовательно прямая (GK) принадлежит плоскости GB1D1
точка E - пересечение (GK) и (CB)
точки Е и B1, а значит и отрезок EB1 принадлежат плоскости GB1D1
искомое сечение - четырехугольник GD1B1E ,
противоположные стороны B1D1 и EG параллельны и не равны.
Основной признак ТРАПЕЦИИ:
четырёхугольник является трапецией, если его параллельные стороны не равны.
ДОКАЗАНО
