У колі з радіусами АО і ОВ пряма а проходить через середини радіусів так, що ОЕ = ОА/4. Оскільки відстань - це перпендикуляр, маємо прямокутний трикутник КОЕ та РОЕ. З прямокутного трикутника КОЕ: ОК = ОА/2, ОЕ = ОА/4. Тобто, катет ОЕ у два рази менший за гіпотенузу ОК. Катет, що дорівнює половині гіпотенузи, лежить проти кута 30 градусів. Тобто, кут ОКЕ = 30 градусів. Кут КОЕ = 90 - 30 = 60 градусів. Трикутники КОЕ та РОЕ рівні за прямим кутом та гіпотенузою, тобто кути КОЕ та РОЕ рівні і дорівнюють по 60 градусів. Кут АОВ = <KOE + <POE = 60 + 60 = 120 градусів.
В основании прямой призмы лежит равнобедренный прямоугольный треугольник с катетами, равными "а". Следовательно, его гипотенуза АВ равна а√2.
Угол между наклонной СВ1 и плоскостью АА1В1В - это угол между этой наклонной и ее проекцией на данную плоскость.
Опустим перпендикуляр СН из точки С на плоскость АА1В1В. Этот перпендикуляр - высота треугольника АВС, опущенная из прямого угла АСВ на гипотенузу АВ, а отрезок В1Н - проекция наклонной СВ1 на плоскость АА1В1В.
Высота равнобедренного прямоугольного треугольника АВС является и медианой и по свойству равна половине гипотенузы.
СН = (1/2)*АВ = а√2/2.
Данный нам угол между прямой СВ1 и плоскостью АА1В1В - это угол СВ1Н = 30° между наклонной СВ1 и ее проекцией НВ1.
В прямоугольном треугольнике СНВ1 против угла 30° лежит катет СН, равный половине гипотенузы СВ1.
СВ1 = 2*СН = а√2.
Из прямоугольного треугольника СВВ1 по Пифагору найдем катет ВВ1 (высоту призмы).
ВВ1 = √(СВ1² - СВ²) = √(2а² - а²) = а.
Площадь боковой поверхности прямой призмы равна произведению периметра основания на высоту призмы.
Периметр равен 2а+а√2, а высота равна а. Следовательно,
В основании прямой призмы лежит равнобедренный прямоугольный треугольник с катетами, равными "а". Следовательно, его гипотенуза АВ равна а√2.
Угол между наклонной СВ1 и плоскостью АА1В1В - это угол между этой наклонной и ее проекцией на данную плоскость.
Опустим перпендикуляр СН из точки С на плоскость АА1В1В. Этот перпендикуляр - высота треугольника АВС, опущенная из прямого угла АСВ на гипотенузу АВ, а отрезок В1Н - проекция наклонной СВ1 на плоскость АА1В1В.
Высота равнобедренного прямоугольного треугольника АВС является и медианой и по свойству равна половине гипотенузы.
СН = (1/2)*АВ = а√2/2.
Данный нам угол между прямой СВ1 и плоскостью АА1В1В - это угол СВ1Н = 30° между наклонной СВ1 и ее проекцией НВ1.
В прямоугольном треугольнике СНВ1 против угла 30° лежит катет СН, равный половине гипотенузы СВ1.
СВ1 = 2*СН = а√2.
Из прямоугольного треугольника СВВ1 по Пифагору найдем катет ВВ1 (высоту призмы).
ВВ1 = √(СВ1² - СВ²) = √(2а² - а²) = а.
Площадь боковой поверхности прямой призмы равна произведению периметра основания на высоту призмы.
Периметр равен 2а+а√2, а высота равна а. Следовательно,
Sбок = а²(2+√2) ед².