В правильном тетраэдре все рёбра равны, а грани - правильные треугольники. Примем длины рёбер равными 1. Высота Н правильного тетраэдра равна √(2/3). Высота точки К от плоскости АВС равна половине Н, то есть √2/(2√3).
Перенесём прямую KL точкой L в точку С и соединим отрезком точку К с точкой С1. Получим треугольник СК1С1. Проекция на плоскость АВС отрезка К1С равна проекции KL. Проекция точки К на АВС (пусть это точка К2) делит медиану (она же и высота) AL от точки А в отношении 1:2. AL = √3/2. K2L = (2/3)*(√3/2) = √3/3. Проекция К2L на СС1, как катет против угла в 30 градусов, равна (1/2)*√3/3 = √3/6. Находим длину KL. KL = √((K2L)² + (K2K)²) = √((√3/3)² + (√2/(2√3))²) = √((3/9) + (2/12)) = 1/√2. Теперь можно определить косинус угла α = К1СС1 (он же угол между KL и CC1): cos α = (√3/6)/(1/√2) = √6/6.
ответ: угол между прямой KL и высотой CC1 треугольника ABC равен 3) arccos √6/6.
РЕШЕНИЕ: Для удобства дадим название каждой стороне прямоугольника (см. рисунок). И распишем, чему равна площадь каждого маленького прямоугольника по часовой стрелке, начиная с верхнего левого: S1 = a ⋅ c = 12 S2 = b ⋅ c = 18 S3 = b ⋅ d = 30 S4 = a ⋅ d = ? Выразим стороны a и d из первой и третьей площади и подставим их в площадь четвертого прямоугольника: a = 12 / c d = 30 / b S4 = 12 / c ⋅ 30 / b Мы также можем выразить сторону b через вторую площадь, чтобы площадь четвертого прямоугольника была выражена только через одну сторону: b = 18 / c S4 = 12 / c ⋅ 30 / 18 ⋅ c = 12 ⋅ 30 / 18 = 20 В результате все неизвестные сократились и была найдена площадь четверного прямоугольника, равная 20. ОТВЕТ: 20
Примем длины рёбер равными 1.
Высота Н правильного тетраэдра равна √(2/3).
Высота точки К от плоскости АВС равна половине Н, то есть √2/(2√3).
Перенесём прямую KL точкой L в точку С и соединим отрезком точку К с точкой С1.
Получим треугольник СК1С1.
Проекция на плоскость АВС отрезка К1С равна проекции KL.
Проекция точки К на АВС (пусть это точка К2) делит медиану (она же и высота) AL от точки А в отношении 1:2. AL = √3/2.
K2L = (2/3)*(√3/2) = √3/3.
Проекция К2L на СС1, как катет против угла в 30 градусов, равна (1/2)*√3/3 = √3/6.
Находим длину KL.
KL = √((K2L)² + (K2K)²) = √((√3/3)² + (√2/(2√3))²) = √((3/9) + (2/12)) = 1/√2.
Теперь можно определить косинус угла α = К1СС1 (он же угол между KL и CC1): cos α = (√3/6)/(1/√2) = √6/6.
ответ: угол между прямой KL и высотой CC1 треугольника ABC равен 3) arccos √6/6.