В основании пирамиды лежит многоугольник, изображенный на рисунке. Секущая плоскость делит каждое боковое ребро пирамиды в отношении 2:1, считая от ее вершины. Найдите площадь сечения.
Три стороны одинаковые, AB = BC = CD. Четвертая сторона равна обоим диагоналям, AD = AC = BD. Вот я примерно нарисовал этот 4-угольник. Треугольник ABC равнобедренный с углами y (гамма). Треугольник BCD равнобедренный с углами b (бета). Треугольник ABD равнобедренный с углами a+y (a - альфа). Треугольник ACD равнобедренный с углами a+b. Получаем систему { a + (a + y) + (a + y) = 3a + 2y = 180 (ABD) { a + (a + b) + (a + b) = 3a + 2b = 180 (ACD) { (y + (a+b)) + b + b = a + y + 3b = 180 (BCD) { ((a+y) + b) + y + y = a + b + 3y = 180 (ABC) Из 1 уравнения вычитаем 2 уравнение 2y - 2b = 0 b = y Подставляем { 3a + 2b = 180 { a + 4b = 180 Из 1 уравнения вычитаем 2 уравнение 2a - 2b = 0 a = b То есть все три угла равны друг другу a = b = y 3a + 2a = 5a = 180 a = b = y = 180/5 = 36 градусов. Самый большой угол y + (a+b) = 3a = 3*36 = 108 градусов.
Объяснение:
Соединим радиусы с касательными и получим прямоугольные треугольники.
КО=ОМ=3
Рассмотрим ∆АОМ;
АО- гипотенуза
ОМ- катет против угла 30°
АО=2*ОМ=2*3=6
Теорема Пифагора
АМ=√(АО²-ОМ²)=√(6²-3²)=√(36-9)=√27=
=3√3
АМ=АК, свойство касательных проведенных из одной точки.
АК=3√3;
АО- биссектрисса угла <КАМ
<КАМ=2*<ОАМ=2*30°=60°
Рассмотрим ∆АВС.
Сумма острых углов прямоугольного треугольника равна 90°
<В=90°-<САВ=90°-60°=30°
AC=CK+KA=3+3√3
tg<B=AC/CB
tg30°=1/√3
1/√3=(3+3√3)/CB
CB=√3(3+3√3)=3√3+3*3=3√3+9
S(∆ABC)=1/2*AC*CB=1/2*(3√3+9)(3+3√3)=
=1/2(9√3+27+27+27√3)=1/2(54+36√3)=
=1/2*2(18√3+27)=18√3+27
ответ: 18√3+27
Задача 2)
Треугольник ∆АВС- равнобедренный
АВ=ВС, так как углы при основании равны, <А=<С по условию.
ЕС=СD, свойство касательных
ВЕ=ВК, свойство касательных
Так как треугольник равнобедренный, то
АК=АD=DC=CE.
AC=8x*2=16x
AB=BC=9x+8x=17x
Формула нахождения радиуса
r=AC/2√((2*AB-AC)/(2AB+AC))=
=16x/2√((2*17x-16x)/(2*17x+16x))=
=8x√((34x-16x)/(34x+16x))=8x√(18x/50x)=
=8x√(9/25)=8x*3/5=24x/5=4,8x
r=4,8x
r=24
4,8x=24
x=24/4,8
x=5
AB=17x=17*5=85
AC=16x=16*5=80
AD=AC/2=80/2=40
Теорема Пифагора
ВD=√(AB²-AD²)=√(85²-40²)=√(7225-1600)=
=√5625=75
S(∆ABC)=1/2*BD*AC=1/2*75*80=3000
ответ: 3000 ед²
Четвертая сторона равна обоим диагоналям, AD = AC = BD.
Вот я примерно нарисовал этот 4-угольник.
Треугольник ABC равнобедренный с углами y (гамма).
Треугольник BCD равнобедренный с углами b (бета).
Треугольник ABD равнобедренный с углами a+y (a - альфа).
Треугольник ACD равнобедренный с углами a+b.
Получаем систему
{ a + (a + y) + (a + y) = 3a + 2y = 180 (ABD)
{ a + (a + b) + (a + b) = 3a + 2b = 180 (ACD)
{ (y + (a+b)) + b + b = a + y + 3b = 180 (BCD)
{ ((a+y) + b) + y + y = a + b + 3y = 180 (ABC)
Из 1 уравнения вычитаем 2 уравнение
2y - 2b = 0
b = y
Подставляем
{ 3a + 2b = 180
{ a + 4b = 180
Из 1 уравнения вычитаем 2 уравнение
2a - 2b = 0
a = b
То есть все три угла равны друг другу
a = b = y
3a + 2a = 5a = 180
a = b = y = 180/5 = 36 градусов.
Самый большой угол
y + (a+b) = 3a = 3*36 = 108 градусов.