Дано условие: Каждое боковое ребро пирамиды должно образовывать с плоскостью основания угол 60°. Такое условие возможно только при условии, что в основании лежит правильный многоугольник - многоугольник, у которого равны все стороны и все углы. Поскольку равнобокая трапеция не является правильным многоугольником, можно сказать, что данная пирамида невозможна. Однако, если представить, что лишь 2 боковых ребрa образуют с плоскостью основания угол 60°, то задача станет вполне решаемой.
Итак, представим пирамиду NABCD, где NO - h - , ∠NDC=∠NCD=60°, ∠ADB=90°, ∠BAD=90°. Из ΔАВD по частному случаю прямоугольных треугольников (30°, 60°, 90°):
AD=9, AB=18, BD=9√3; => DC = 18 - 4,5 - 4,5 = 9
Так как, по условию, ΔNDC - равносторонний, стороны ND= DC= NC= 9.
Исходя из теоремы о трёх перпендикулярах, получаем, что ∠ADC = ∠NCB = 90° (∠ADB= ∠ACB= 90°, ∠NOD= ∠NOC= 90°.
Из прямоугольных равнобедренных треугольников ΔNAD & ΔNBC, по частному случаю прямоугольных треугольников (45°, 45°, 90°):
NB = AN = 9√2
ответ: Боковые рёбра пирамиды, в основании которой лежит равнобокая трапеция, при условии, что ЛИШЬ 2 БОКОВЫХ РЕБРА ND и DC образуют с плоскостью основания угол 60°:
Площадь прямоугольника равна произведению его сторон (рис. 13.2.1): S = a · b .
Доказательство
Пусть ABCD и AB 1 C 1 D – два прямоугольника с общим основанием AD (рис. 13.2.1).
Рисунок 13.2.1. Рисунок 13.2.2.
Пусть S и – их площади. Докажем, что Разобьем сторону AB прямоугольника на некоторое число n равных частей, каждая из которых равна Пусть m – число точек деления, которые лежат нa стороне AB 1. Тогда Отсюда, разделив на AB , получим (*)
Проведем через точки деления прямые, параллельные основанию AD . Они разобьют прямоугольник ABCD на n равных прямоугольников. Каждый из них имеет площадь Прямоугольник содержит первые m прямоугольника, считая от стороны AD , и содержится в m + 1 прямоугольниках. Поэтому Отсюда (**)
Сравнивая неравенства (*) и (**), заключаем, что При этом и – фиксированные числа, а n может быть выбрано сколь угодно большим. Следовательно, неравенство возможно только при Возьмем теперь единичный квадрат, прямоугольник со сторонами 1, a и прямоугольник со сторонами a , b (рис. 13.2.2). Площадь прямоугольника со сторонами 1 и a обозначим Сравнивая их площади, по доказанному будем иметь и Перемножая эти равенства почленно, получим S = a · b . Теорема доказана.
Данная пирамида не существует.
Объяснение:
Дано условие: Каждое боковое ребро пирамиды должно образовывать с плоскостью основания угол 60°. Такое условие возможно только при условии, что в основании лежит правильный многоугольник - многоугольник, у которого равны все стороны и все углы. Поскольку равнобокая трапеция не является правильным многоугольником, можно сказать, что данная пирамида невозможна. Однако, если представить, что лишь 2 боковых ребрa образуют с плоскостью основания угол 60°, то задача станет вполне решаемой.
Итак, представим пирамиду NABCD, где NO - h - , ∠NDC=∠NCD=60°, ∠ADB=90°, ∠BAD=90°. Из ΔАВD по частному случаю прямоугольных треугольников (30°, 60°, 90°):
AD=9, AB=18, BD=9√3; => DC = 18 - 4,5 - 4,5 = 9
Так как, по условию, ΔNDC - равносторонний, стороны ND= DC= NC= 9.
Исходя из теоремы о трёх перпендикулярах, получаем, что ∠ADC = ∠NCB = 90° (∠ADB= ∠ACB= 90°, ∠NOD= ∠NOC= 90°.
Из прямоугольных равнобедренных треугольников ΔNAD & ΔNBC, по частному случаю прямоугольных треугольников (45°, 45°, 90°):
NB = AN = 9√2
ответ: Боковые рёбра пирамиды, в основании которой лежит равнобокая трапеция, при условии, что ЛИШЬ 2 БОКОВЫХ РЕБРА ND и DC образуют с плоскостью основания угол 60°:
NA= NB = 9√2, ND= DC = 9.
Площадь прямоугольника равна произведению его сторон (рис. 13.2.1):
S = a · b .
ДоказательствоПусть ABCD и AB 1 C 1 D – два прямоугольника с общим основанием AD (рис. 13.2.1).
Рисунок 13.2.1. Рисунок 13.2.2.Пусть S и – их площади. Докажем, что Разобьем сторону AB прямоугольника на некоторое число n равных частей, каждая из которых равна Пусть m – число точек деления, которые лежат нa стороне AB 1. Тогда Отсюда, разделив на AB , получим
(*)
Проведем через точки деления прямые, параллельные основанию AD . Они разобьют прямоугольник ABCD на n равных прямоугольников. Каждый из них имеет площадь Прямоугольник содержит первые m прямоугольника, считая от стороны AD , и содержится в m + 1 прямоугольниках. Поэтому Отсюда (**)
Сравнивая неравенства (*) и (**), заключаем, что При этом и – фиксированные числа, а n может быть выбрано сколь угодно большим. Следовательно, неравенство возможно только при Возьмем теперь единичный квадрат, прямоугольник со сторонами 1, a и прямоугольник со сторонами a , b (рис. 13.2.2). Площадь прямоугольника со сторонами 1 и a обозначим Сравнивая их площади, по доказанному будем иметь и Перемножая эти равенства почленно, получим S = a · b . Теорема доказана.