Если плоскость АВС проходит через прямую АС || α, то линия пересечения плоскостей b параллельна данной прямой АС. Построим угол между диагональю BD и плоскостью α, для этого опустим перпендикуляр ВН из точки В на плоскость α. DH - диагонали BD на плоскость α. Угол BDH=60°. Диагонали квадрата АС и BD перпендикулярны →b и BD перпендикулярны , по теореме о трех перпендикулярах b и DН перпендикулярны. Угол BDH, образованный двумя перпендикулярами DB и DH, проведенными в плоскостях АВС и α к линии пересечения этих плоскостей b, является линейным углом двугранного угла между плоскостями АВС и α. Угол между плоскостями АВС и α равен 60°.
Отношение боковых сторон равно 3/4, поэтому их длины можно записать, как 3*х и 4*х, где х - неизвестная величина. Теперь по теореме косинусов можно выразить длины этих сторон через длину биссектрисы L и отрезки основания 3 и 4. L^2 + 3^2 - 3*L = 9*x^2; L^2 + 4^2 + 4*L = 16*x^2; (учтено, что cos(60°) = 1/2; cos(120°) = -1/2) 16*(L^2 + 3^2 - 3*L ) = 9*(L^2 + 4^2 + 4*L); это даже не квадратное уравнение (кстати, это можно было предвидеть заранее, так как L = 0 очевидно является решением) 7*L^2 - (48 + 36)*L = 0; L^2 - 12*L = 0; L = 12.
Диагонали квадрата АС и BD перпендикулярны →b и BD перпендикулярны , по теореме о трех перпендикулярах b и DН перпендикулярны. Угол BDH, образованный двумя перпендикулярами DB и DH, проведенными в плоскостях АВС и α к линии пересечения этих плоскостей b, является линейным углом двугранного угла между плоскостями АВС и α.
Угол между плоскостями АВС и α равен 60°.
Теперь по теореме косинусов можно выразить длины этих сторон через длину биссектрисы L и отрезки основания 3 и 4.
L^2 + 3^2 - 3*L = 9*x^2;
L^2 + 4^2 + 4*L = 16*x^2;
(учтено, что cos(60°) = 1/2; cos(120°) = -1/2)
16*(L^2 + 3^2 - 3*L ) = 9*(L^2 + 4^2 + 4*L);
это даже не квадратное уравнение (кстати, это можно было предвидеть заранее, так как L = 0 очевидно является решением)
7*L^2 - (48 + 36)*L = 0; L^2 - 12*L = 0;
L = 12.