Побудуйте куб ABCDA1B1C1D1 і позначте точки М i К - середини ре бер В1С1 i D1С1. Побудуйте проекцію трикутника МКС на площину ABC у напрямі СС1. Обчисліть площу проекції трикутника МКС, як що ребро куба дорівнює 8 см. Малюнок та розв’язок.

Диагонали ромба взаимно перпендикулярны.
AOD - прямоугольный треугольник.
ОР - высота из прямого угла в треугольнике AOD.
ОР=√(АР*РD)=√(6√3*2√3)=6см.
По Пифагору АО=√(АР²+ОР²)=√(108+36)=12см.
R=AJ=JO=JP = АО/2 = 6см.
Площадь круга Sк=π*R²=36π.
В прямоугольном треугольнике АРО катет ОР равен половине
гипотенузы АО, значит <PAO=30°,
<РАК=60° (так как АО - биссектриса <PAK) => дуга РОК=120°.
<PJK=120°(центральный угол, опирающийся на дугу РОК).
РН=0,5*АР=3√3см (катет против угла 30°).
AH=√(АР²-РH²)=√(108-27)=9см.
Площадь треугольника АКР равна
Sapk=AH*PH=9*3√3=27√3см².
Площадь сегмента КОР равна
Skop=(R²/2)*(π*α/180 -Sinα) - формула.
В нашем случае α=<PKJ =120°.
Skop=(36/2)*(π*120/180 -√3/2)
Skop=(12π-9√3)см².
Искомая площадь равна
S=Sк-Sapk-Skop = 36π-27√3-12π+9√3 = (24π-18√3)см².

Объяснение:

Все грани прямоугольного параллелепипеда - прямоугольники.

ΔА₁АС:   ∠A₁AC = 90°

              sinβ = AA₁ / A₁C,   ⇒   AA₁ = A₁C · sinβ,

              AA₁ = a · sinβ

              cosβ = AC / A₁C,   ⇒  AC = A₁C · cosβ,

              AC = a · cosβ.

Точка пересечения диагоналей прямоугольника является центром описанной окружности. Тогда для окружности, описанной около прямоугольника ABCD ∠АОВ - центральный, а ∠ACB - вписанный, опирающийся на ту же дугу, значит

∠АCB = 1/2 ∠AOB = α/2.

ΔABC:   ∠ABC = 90°

             sin∠ACB = AB / AC,  ⇒  AB = AC · sin∠ACB,

             AB = a · cosβ · sin(α/2),

             cos∠ACB = BC / AC,  ⇒  BC = AC · cos∠ACB,

             BC = a · cosβ · cos(α/2).

Sбок = Pосн · AA₁

Sбок = (AB + BC) · 2 · AA₁

Sбок = (a · cosβ · sin(α/2) + a · cosβ · cos(α/2)) · 2 · a · sinβ =

= a · cosβ(sin(α/2) + cos(α/2)) · 2 · a · sinβ =

= 2a²sinβ·cosβ(sin(α/2) + cos(α/2)) =

= a²sin2β (sin(α/2) + cos(α/2))