Боковое ребро AA1 образует со сторонами основания AB и AD равные углы 60.
Возьмем на ребре AA1 точку T и опустим перпендикуляры на стороны: TK⊥AB, TN⊥AD
△TAK=△TAN по гипотенузе и острому углу => AK=AN
Опустим перпендикуляр TH на плоскость основания.
По теореме о трех перпендикулярах HK⊥AB, HN⊥AD
AKHN - квадрат
Диагональ AH квадрата AKHN лежит на диагонали AC квадрата основания. Перпендикуляр из T падает на AC, следовательно перпендикуляр из A1 - высота призмы - также падает на AC.
Пусть AN=1, тогда AT=AN/cos60=2, AH=AN/cos45=√2
=> cosTAH =AH/AT =√2/2 => ∠TAH=45 =∠A1AC
Диагональное сечение AA1C1C содержит высоту, следовательно перпендикулярно основанию.
S(AA1C1C) =AC*h (h - высота из A1)
32 =4√2*h => h =4√2
(Поскольку высота из A1 образует с вершиной A треугольник c углами 45, 90 - равнобедренный - видим, что она падает в точку С.)
AA1 =h/sin45 =4√2*√2 =8 =BB1
AC⊥BD (диагонали квадрата) => AA1⊥BD (т о трех перпендикулярах)
Если гипотенуза АВ параллельна оси Ох, то точки А и В - противоположные. A(-x1; y1); B(x1; y1); |AB| = 2x1 Точка С лежит между ними. C(x2; y2); -x1 < x2 < x1 |AC|^2 = (x2+x1)^2 + (y1-y2)^2 |BC|^2 = (x2-x1)^2 + (y1-y2)^2 По теореме Пифагора |AC|^2 + |BC|^2 = |AB|^2 (x2+x1)^2 + (y1-y2)^2 + (x2-x1)^2 + (y1-y2)^2 = 4x1^2 x2^2 + 2x1*x2 + x1^2 + 2(y1-y2)^2 + x2^2 - 2x1*x2 + x1^2 - 4x1^2 = 0 2x2^2 + 2(y1-y2)^2 - 2x1^2 = 0 x2^2 + (y1-y2)^2 - x1^2 = 0 (y1 - y2)^2 = x1^2 - x2^2 Вспомним, что это парабола y = x^2, и y1 = x1^2; y2 = x2^2 (x1^2 - x2^2)^2 = x1^2 - x2^2 Число равно своему квадрату, значит, оно равно 0 или 1. (x1^2 - x2^2) = (y1 - y2) = 0 или 1 Но 0 разность ординат точек А и С равняться не может, значит, y1 - y2 = 1 Но разность ординат - это и есть высота треугольника.
Боковое ребро AA1 образует со сторонами основания AB и AD равные углы 60.
Возьмем на ребре AA1 точку T и опустим перпендикуляры на стороны: TK⊥AB, TN⊥AD
△TAK=△TAN по гипотенузе и острому углу => AK=AN
Опустим перпендикуляр TH на плоскость основания.
По теореме о трех перпендикулярах HK⊥AB, HN⊥AD
AKHN - квадрат
Диагональ AH квадрата AKHN лежит на диагонали AC квадрата основания. Перпендикуляр из T падает на AC, следовательно перпендикуляр из A1 - высота призмы - также падает на AC.
Пусть AN=1, тогда AT=AN/cos60=2, AH=AN/cos45=√2
=> cosTAH =AH/AT =√2/2 => ∠TAH=45 =∠A1AC
Диагональное сечение AA1C1C содержит высоту, следовательно перпендикулярно основанию.
S(AA1C1C) =AC*h (h - высота из A1)
32 =4√2*h => h =4√2
(Поскольку высота из A1 образует с вершиной A треугольник c углами 45, 90 - равнобедренный - видим, что она падает в точку С.)
AA1 =h/sin45 =4√2*√2 =8 =BB1
AC⊥BD (диагонали квадрата) => AA1⊥BD (т о трех перпендикулярах)
=> BB1⊥BD, BB1D1D - прямоугольник
S(BB1D1D) =BB1*BD =8*4√2 =32√2 (см^2)
A(-x1; y1); B(x1; y1); |AB| = 2x1
Точка С лежит между ними. C(x2; y2); -x1 < x2 < x1
|AC|^2 = (x2+x1)^2 + (y1-y2)^2
|BC|^2 = (x2-x1)^2 + (y1-y2)^2
По теореме Пифагора
|AC|^2 + |BC|^2 = |AB|^2
(x2+x1)^2 + (y1-y2)^2 + (x2-x1)^2 + (y1-y2)^2 = 4x1^2
x2^2 + 2x1*x2 + x1^2 + 2(y1-y2)^2 + x2^2 - 2x1*x2 + x1^2 - 4x1^2 = 0
2x2^2 + 2(y1-y2)^2 - 2x1^2 = 0
x2^2 + (y1-y2)^2 - x1^2 = 0
(y1 - y2)^2 = x1^2 - x2^2
Вспомним, что это парабола y = x^2, и y1 = x1^2; y2 = x2^2
(x1^2 - x2^2)^2 = x1^2 - x2^2
Число равно своему квадрату, значит, оно равно 0 или 1.
(x1^2 - x2^2) = (y1 - y2) = 0 или 1
Но 0 разность ординат точек А и С равняться не может, значит,
y1 - y2 = 1
Но разность ординат - это и есть высота треугольника.