– треугольная пирамида, в основании которой лежит равнобедренный треугольник
со сторонами
и
. Высота пирамиды равна
и падает в точку пересечения высот основания. Найдите угол между двумя равными гранями пирамиды.
1) Пусть — высота пирамиды.
Заметим, что – тупоугольный (из теоремы косинусов следует, что
). Следовательно, высоты треугольника пересекаются в одной точке, лежащей вне треугольника.
Две равные грани пирамиды – это и
. Проведем
. Т.к.
. Таким образом,
– искомый угол между равными гранями.
Будем искать из теоремы косинусов для
(у которого
). Для этого найдем
.
2) Пусть – точка пересечения высот основания. По теореме косинусов для
:
. Следовательно,
. Аналогично
– равносторонний и
.
По теореме Пифагора для .
Т.к. для – медианы, то
.
3) Заметим, что – тоже тупоугольный. Найдем
:
(т.к. ранее мы нашли
, а
по условию)
Значит, .
Тогда по теореме косинусов для