Поморите с геометрией 2) Основанием прямого параллелепипеда ABCDABCD, является параллелограмм ABCD, стороны которого равна 4дм √2 и 8дм, острый угол равен 45°. Высота параллелепипеда равна меньшей высоте параллелограмма.
Найдите:
а) Меньшую высоту параллелограмма.
б) Угол между плоскостью АВС, и плоскостью основания.
Для решения задачи о прямом параллелепипеде с основанием в виде параллелограмма, мы воспользуемся свойствами геометрических фигур и формулами.
Дано:Стороны параллелограмма: ( a = 4\sqrt{2} ) дм, ( b = 8 ) дмОстрый угол ( \alpha = 45° )Высота параллелепипеда равна меньшей высоте параллелограмма.a) Найдем меньшую высоту параллелограмма
Высота параллелограмма с основанием ( b ) и углом (\alpha) рассчитывается по формуле: [ h = b \cdot \sin(\alpha) ]
Теперь используются данные нормали для нахождения угла ( \theta ): [ \cos(\theta) = \frac{\mathbf{n_1} \cdot \mathbf{n_2}}{|\mathbf{n_1}||\mathbf{n_2}|} ]
Угол между плоскостью ABC и плоскостью основания равен ( 90° ).
в) Площадь боковой поверхности параллелепипеда
Площадь боковой поверхности прямого параллелепипеда определяется как: [ S{\text{бок}} = P{\text{основания}} \cdot h ] где ( P_{\text{основания}} ) - площадь основания (параллелограмма), а ( h ) - высота.
Сначала найдем площадь основания ( P ): [ P = a \cdot b \cdot \sin(\alpha) = 4\sqrt{2} \cdot 8 \cdot \sin(45°) = 4\sqrt{2} \cdot 8 \cdot \frac{\sqrt{2}}{2} = 32 \, \text{дм}^2 ]
Для решения задачи о прямом параллелепипеде с основанием в виде параллелограмма, мы воспользуемся свойствами геометрических фигур и формулами.
Дано:Стороны параллелограмма: ( a = 4\sqrt{2} ) дм, ( b = 8 ) дмОстрый угол ( \alpha = 45° )Высота параллелепипеда равна меньшей высоте параллелограмма.a) Найдем меньшую высоту параллелограммаВысота параллелограмма с основанием ( b ) и углом (\alpha) рассчитывается по формуле:
[
h = b \cdot \sin(\alpha)
]
Подставляем известные значения:
[
h_1 = 8 \cdot \sin(45°) = 8 \cdot \frac{\sqrt{2}}{2} = 4\sqrt{2} \, \text{дм}
]
Теперь найдем высоту, связанную с другой стороной ( a ):
[
h_2 = a \cdot \sin(45°) = 4\sqrt{2} \cdot \sin(45°) = 4\sqrt{2} \cdot \frac{\sqrt{2}}{2} = 4 \, \text{дм}
]
Таким образом, меньшей высотой параллелограмма будет:
Ответ:[
h_{\text{min}} = \min(h_1, h_2) = \min(4\sqrt{2}, 4) = 4 \, \text{дм}
]
Меньшая высота параллелограмма равна ( 4 ) дм.
б) Угол между плоскостью ABC и плоскостью основанияУгол между двумя плоскостями, содержащими векторы, можно найти с помощью скалярного произведения векторов нормалей.
Нормаль к плоскости основания (параллелограмму) направлена вверх и может быть представлена как:
[
\mathbf{n_1} = (0, 0, 1)
]
Нормаль к плоскости ( ABC ), которую можно найти, зная векторы ( \overrightarrow{AB} ) и ( \overrightarrow{AC} ):
( \overrightarrow{AB} = (4\sqrt{2}, 0, 0) )( \overrightarrow{AC} = (0, 8, 0) )Нормаль к плоскости ( ABC ):
[
\mathbf{n_2} = \overrightarrow{AB} \times \overrightarrow{AC} = (4\sqrt{2}, 0, 0) \times (0, 8, 0) = (0, 0, 32\sqrt{2})
]
Теперь используются данные нормали для нахождения угла ( \theta ):
[
\cos(\theta) = \frac{\mathbf{n_1} \cdot \mathbf{n_2}}{|\mathbf{n_1}||\mathbf{n_2}|}
]
Подсчитываем скалярное произведение и модули:
Ответ:[
\mathbf{n_1} \cdot \mathbf{n_2} = 0
]
[
|\mathbf{n_1}| = 1, \quad |\mathbf{n_2}| = 32\sqrt{2}
]
[
\cos(\theta) = \frac{0}{1 \cdot 32\sqrt{2}} = 0 \Rightarrow \theta = 90°
]
Угол между плоскостью ABC и плоскостью основания равен ( 90° ).
в) Площадь боковой поверхности параллелепипедаПлощадь боковой поверхности прямого параллелепипеда определяется как:
[
S{\text{бок}} = P{\text{основания}} \cdot h
]
где ( P_{\text{основания}} ) - площадь основания (параллелограмма), а ( h ) - высота.
Сначала найдем площадь основания ( P ):
[
P = a \cdot b \cdot \sin(\alpha) = 4\sqrt{2} \cdot 8 \cdot \sin(45°) = 4\sqrt{2} \cdot 8 \cdot \frac{\sqrt{2}}{2} = 32 \, \text{дм}^2
]
Теперь подставим:
Ответ:[
S{\text{бок}} = P{\text{основания}} \cdot h_{\text{min}} = 32 \cdot 4 = 128 \, \text{дм}^2
]
Площадь боковой поверхности параллелепипеда равна ( 128 \, \text{дм}^2 ).
г) Площадь полной поверхности параллелепипедаПлощадь полной поверхности ( S ) определяется как:
Ответ:[
S = 2 \cdot P{\text{основания}} + S{\text{бок}}
]
Подставляем значения:
[
S = 2 \cdot 32 + 128 = 64 + 128 = 192 \, \text{дм}^2
]
Площадь полной поверхности параллелепипеда равна ( 192 \, \text{дм}^2 ).
Таким образом, мы нашли все запрашиваемые значения:
Меньшая высота параллелограмма: ( 4 ) дмУгол между плоскостью ABC и плоскостью основания: ( 90° )Площадь боковой поверхности: ( 128 \, \text{дм}^2 )Площадь полной поверхности: ( 192 \, \text{дм}^2 )