Задача к ЕГЭ на тему «Угол между плоскостями» №4

SABC  – треугольная пирамида, в основании которой лежит равнобедренный треугольник ABC  со сторонами 10,10  и    √-- 10  3  . Высота пирамиды равна 10  и падает в точку пересечения высот основания. Найдите угол между двумя равными гранями пирамиды.

1) Пусть                          √ -- AC  = AB  =  10,BC  =  10  3, SO  — высота пирамиды.

 

Заметим, что ABC  – тупоугольный (из теоремы косинусов следует, что cos∠A  < 0  ). Следовательно, высоты треугольника пересекаются в одной точке, лежащей вне треугольника.

 

Две равные грани пирамиды – это SAC  и SAB  . Проведем CH  ⊥  SA  . Т.к. △SAC    = △SAB    ⇒  BH  ⊥  SA  . Таким образом, ∠BHC    = α  – искомый угол между равными гранями.

 

Будем искать α  из теоремы косинусов для △BHC  (у которого BH   = CH  ). Для этого найдем CH  .
 
PIC

 

2) Пусть O  – точка пересечения высот основания. По теореме косинусов для △ABC  :

 

              √--                3 cos∠ABC    =  ---⇒  ∠ABC    = 30∘               2 . Следовательно, ∠BCB1   =  90∘ − 30∘ = 60∘ . Аналогично              ∘ ∠CBC1    = 60  ⇒  △OBC  – равносторонний и                 √ -- OC   = BC  = 10   3  .

 

По теореме Пифагора для △SOC    : SC  = 20  .

Т.к. для △BOC     OA1,  BB1, CC1   – медианы, то                              √ -- OA  = 2AA1  =  10 ⇒ SA  =  10  2  .
 
PIC

 

3) Заметим, что △SAC  – тоже тупоугольный. Найдем CH  :

 

   2       2      2      2       2            √ --       2            2 CH   = CS   − SH   =  CA   − AH   ⇒  400 − (10  2 + AH  ) =  100 − AH   (т.к. ранее мы нашли                   √ -- CS  =  20,SA  = 10  2  , а AC  = 10  по условию)

 

Значит,         √ --           √ ---        5  2           5  14 AH  =  --2--⇒  CH  =  --2---  .

Тогда по теореме косинусов для                      5                           (   5)               5 △BHC     : cosα =  − --⇒ ∠ (SAB,  SAC  ) = arccos  − --  = π − arccos --                      7                               7                7

Оцените статью
Я решу все!