Основанием пирамиды SABCD является квадрат. Площадь боковой поверхности пирамиды в 4 раза больше площади её основания. Найдите углы наклона граней SAB и SCB к основанию
Пусть сторона основания квадрата равна а, а высота пирамиды равна h.
Площадь боковой поверхности пирамиды равна S_b = 1/2 p l, где p - периметр основания, l - длина боковой грани. В данном случае l = √h2+a2h^2 + a^2h2+a2.
Площадь основания равна S_o = a^2.
Так как площадь боковой поверхности в 4 раза больше площади основания, то S_b = 4 * S_o.
1/2 p √h2+a2h^2 + a^2h2+a2 = 4 a^2 p √h2+a2h^2 + a^2h2+a2 = 8 a √h2+a2h^2 + a^2h2+a2 = 8 a / p h^2 + a^2 = 8<em>a8 <em> a8<em>a^2 / p^2 h^2 + a^2 = 64</em>a264 </em> a^264</em>a2 / p^2
Так как основание пирамиды - квадрат, то p = 4a. Подставляем в выражение:
Пусть сторона основания квадрата равна а, а высота пирамиды равна h.
Площадь боковой поверхности пирамиды равна S_b = 1/2 p l, где p - периметр основания, l - длина боковой грани. В данном случае l = √h2+a2h^2 + a^2h2+a2.
Площадь основания равна S_o = a^2.
Так как площадь боковой поверхности в 4 раза больше площади основания, то S_b = 4 * S_o.
1/2 p √h2+a2h^2 + a^2h2+a2 = 4 a^2
p √h2+a2h^2 + a^2h2+a2 = 8 a
√h2+a2h^2 + a^2h2+a2 = 8 a / p
h^2 + a^2 = 8<em>a8 <em> a8<em>a^2 / p^2
h^2 + a^2 = 64</em>a264 </em> a^264</em>a2 / p^2
Так как основание пирамиды - квадрат, то p = 4a. Подставляем в выражение:
h^2 + a^2 = 64<em>a264 <em> a^264<em>a2 / 4</em>a4 </em> a4</em>a^2
h^2 + a^2 = 64<em>a264 <em> a^264<em>a2 / 16 a^2
h^2 + a^2 = 4
h = √3a
Теперь найдем углы наклона граней SAB и SCB к основанию. Углы противоположных граней равны, поэтому найдем угол наклона грани SAB.
Косинус угла наклона грани SAB к основанию равен h / √h2+(a/2)2h^2 + (a/2)^2h2+(a/2)2. Подставим значения:
cos∠SAB∠SAB∠SAB = √3a / √3a2+(a/2)23a^2 + (a/2)^23a2+(a/2)2 cos∠SAB∠SAB∠SAB = √3a / √3a2+a2/43a^2 + a^2/43a2+a2/4 cos∠SAB∠SAB∠SAB = √3 / √3+1/43 + 1/43+1/4 cos∠SAB∠SAB∠SAB = √3 / √13/413/413/4 cos∠SAB∠SAB∠SAB = √3 * 2 / √13
cos∠SAB∠SAB∠SAB = 2√3 / √13
cos∠SAB∠SAB∠SAB = 2√39 / 13
Угол наклона грани SCB также равен cos∠SAB∠SAB∠SAB = 2√39 / 13.