Задание № 8233
Дана правильная четырёхугольная пирамида, сторона основания которой равна 18, а высота равна 24.
а) Постройте сечение, проходящее через две противоположные вершины основания и перпендикулярное одному из боковых рёбер.
б) Найдите косинус угла между смежными боковыми гранями.
Решение:
а) Рассмотрим правильную четырехугольную пирамиду EABCD и построим сечение, проходящее через вершины B и D, перпендикулярное ребру AE. Проведем BK⊥AE и докажем, что DK⊥AE (см. рисунок (а) )

В треугольниках AKB и AKD сторона AK - общая, AB=AD и ∠BAK=∠DAK. Следовательно △AKB=△AKD по первому признаку равенства треугольников. Поэтому ∠AKB=∠AKD=90∘. Значит, AE⊥DK и AE⊥ плоскости BKD. Таким образом, BKD - искомое сечение.
б) Пусть EH - высота пирамиды EABCD.
AC=BD=AB√2=18√2, AH=12AC=9√2 AE=√AH2+EH2=√(9√2)2+242=√738
Рассмотрим равнобедренный треугольник ABE (см. рисунок (б)). Апофему EM найдем из △MBE, учитывая, что MB=12AB=9.
EM=√BE2−MB2=√738−81=√657
найдем высоту BK из формулы площади △AEB.
SAEB=12EM×AB=12EA×BK
Отсюда BK=EM×ABEA=18√657√738
Так как △AKB=△AKD, то DK=BK. По теореме косинусов для △BKD: BD2=DK2+BK2−2DK×BK×cosα, где α=∠BKD - угол между смежными боковыми гранями.
(18√2)2=657×182738×2×(1−cosα)cosα=−973
Ответ: −973
Нашли ошибку в задании? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.