Какова площадь диагонального сечения правильной четырёхугольной призмы ABCDA₁B₁C₁D₁ со стороной основания √5 и диагональю, образующей угол 30° с плоскостью боковой грани? Также, каковы площади боковой поверхности и треугольника ADC₁ этой призмы?
Геометрия 11 класс Площадь сечения и поверхности многогранников площадь диагонального сечения правильная четырехугольная призма сторона основания √5 диагональ угол 30° площадь боковой поверхности площадь треугольника ADC₁
Давайте решим задачу шаг за шагом. Начнем с определения необходимых величин и формул для вычисления площадей.
1. Площадь диагонального сечения:Правильная четырёхугольная призма имеет основание в виде квадрата. Сторона основания квадрата равна √5. Таким образом, мы можем найти площадь диагонального сечения.
Для начала найдем длину диагонали основания квадрата:
Теперь, учитывая, что диагональ образует угол 30° с плоскостью боковой грани, мы можем найти высоту диагонального сечения. Высота будет равна длине диагонали, умноженной на синус угла:
Теперь мы можем найти площадь треугольника, образованного диагональным сечением. Площадь треугольника можно найти по формуле:
В качестве основания возьмем длину диагонали основания (√10), а высота у нас уже найдена (√10 / 2):
Боковая поверхность призмы состоит из четырех прямоугольников. Площадь одного прямоугольника равна произведению высоты призмы на сторону основания:
Высота призмы равна длине диагонали основания, умноженной на cos(30°):
Теперь можно найти площадь боковой поверхности:
Треугольник ADC₁ также можно рассматривать как прямоугольный треугольник. Площадь этого треугольника можно найти по формуле:
В данном случае основание будет равно стороне основания (√5), а высота – высоте призмы (√30 / 2):
Итак, подводя итоги: