Основание ABCD прямоугольного параллелепипеда ABCDA1B1C1D1
является квадратом. Точка M – середина ребра AB, точка К –
середина ребра AD. Через прямую МК проведена плоскость, образующая с плоскостью ABC угол альфа и пересекающая три боковых ребра параллелепипеда. Площадь полученного сечения параллелепипеда равна S. Найдите отрезок AB.
..........................
ответ: АВ=4Ѕсоѕα/5=0,8•Ѕ•соѕα
Объяснение: (Подробно)
Сделаем рисунок согласно условию. Построение нужного сечения начнём проведением плоскости BDN (на рисунке вложения она ограничена отрезками голубого цвета), образующей угол α с плоскостью основания данного параллелепипеда (NL перпендикулярна BD, CL - её проекция на НС) . (MK//BD; PE//BN; TE//DN, высота HE|| HL– высоте ∆BDN) .
Пересекающиеся МК и ЕН в плоскости МРЕТК соответственно параллельны пересекающимся прямым BD иLN в плоскости BDN=> плоскости параллельны. Данное по условию сечение - плоскость пятиугольника МРЕТК.
Итак, плоскость МРЕТК образует с плоскостью АВС угол α и пересекает три боковых ребра параллелепипеда.
Диагонали основания – AC=BD=АВ:sin45°=АВ√2 Для удобства АВ в записи решения опускается до окончательного ответа.
В МРЕТК проведем РТ||BD=√2
MK=BD/2=(1/2)•√2 (средняя линия ∆ АBD)
AH=1/2 AL=(1/4)•√2
CH=(3/4)√2)
Параллелепипед прямоугольный. =>
Из⊿ EHС гипотенуза ЕН=CH/cosα=(3√2)/4cosα.
ЕН и РТ пересекаются в т.О. Перпендикуляр OL отсекает от треугольника ЕНС подобный ему ∆HOL => k=HL:НC=НО:НЕ=1/3=>
НО=НЕ/3=( √2)/4cosα.
ОЕ=2НО=(√2)/2•соѕα
Ѕ(MPETD)=S(PET)+S(МРТК)
S(PET)=РТ•ЕО/2=0,5•√2•(√2)/2соѕα =1/2соѕα
Ѕ(МРТК)=ОН•(МК+РТ)/2=3/4соѕα
Ѕ=3/4соѕα+1/2соѕα =5/4соѕα
Подставим пропущенное АВ.
Ѕ=АВ•5/4соѕα=>
АВ=4Ѕсоѕα/5=0,8•Ѕ•соѕα
С линейки проводим прямую и на ней с циркуля отложим отрезок АВ, равный отрезку МК. Для этого произвольно на прямой ставим точку А, с циркуля измеряем отрезок МК и строим окружность с центром в точке А радиуса МК (всю окружность строить необязательно, смотри, выделенное красным цветом). Точку пересечения окружности с прямой обозначаем В.
Далее строим угол ВАF равный углу 1. Для этого строим с циркуля окружность радиуса МК с центром в вершине угла 1 (всю окружность строить необязательно, смотри, выделенное красным цветом). Точки пересечения данной окружности со сторонами угла 1 обозначаем N и Р.
С циркуля измеряем длину отрезка NP и строим окружность радиуса NP с центром в точке В (всю окружность строить необязательно, смотри, выделенное синим цветом). Точку пересечения окружности с окружностью радиуса МК с центром в точке А обозначаем F.
Далее, проводим луч АF с линейки.
Далее, строим угол АВD равный углу 2. Для этого строим с циркуля окружность радиуса МК с центром в вершине угла 2 (всю окружность строить необязательно, смотри, выделенное красным цветом). Точки пересечения данной окружности со сторонами угла 2 обозначаем О и Е.
С циркуля строим окружность радиуса МК с центром в точке В (всю окружность строить необязательно, смотри, выделенное красным цветом), затем измеряем длину отрезка ОЕ и строим окружность радиуса ОЕ с центром в точке А (всю окружность строить необязательно, смотри, выделенное синим цветом). Точку пересечения данных окружностей обозначаем D.
Далее, проводим луч ВD с линейки.
Точку пересечения лучей АF и ВD обозначаем С. Получаем треугольник АВС, в котором по построению АВ = МК, ВАС =1, АВС =2, следовательно, треугольник АВС - искомый.
Данная задача не всегда имеет решение. Так как по теореме о сумме углов треугольника: сумма углов всякого треугольника равна 1800. Значит, сумма двух данных углов должна быть меньше 1800. Если же сумма двух данных углов будет больше 1800, то нельзя построить треугольник, углы которого равнялись бы данным углам.
Объяснение:
