Задача к ЕГЭ на тему «Угол между плоскостями и двугранный угол» №5

В квадрате ABCD  :  O  — точка пересечения диагоналей; S  — не лежит в плоскости квадрата, SO  ⊥ABC.  Найдите угол между плоскостями (ASD )  и (BSC ),  если SO  =5,  а AB = 10.

Прямоугольные треугольники △SAO,  △SDO,  △SOB  и △SOC  равны по двум сторонам и углу между ними, так как SO ⊥ ABC,  а значит

                                ∘ ∠SOA  = ∠SOD = ∠SOB  = ∠SOC  =90 ;

AO = OD = OB  =OC,  так как O  — точка пересечения диагоналей квадрата, SO  — общая сторона, следовательно, AS = DS = BS = CS,  значит, △ASD  и △BSC  — равнобедренные. Точка K  — середина AD,  тогда SK  — высота в треугольнике △ASD,  а OK  — высота в треугольнике AOD.  Следовательно, плоскость (SOK )  перпендикулярна плоскости (ASD ).

Точка L  — середина BC,  тогда SL  — высота в треугольнике △BSC,  а OL  — высота в треугольнике BOC,  следовательно, плоскость (SOL)  (она же плоскость (SOK )  ) перпендикулярна плоскости (BSC ).  Таким образом получаем, что ∠KSL  — линейный угол, равный искомому двугранному углу.

PIC

KL  =KO  + OL = 2⋅OL = AB = 10             OL = 5

SK = SL  — высоты в равных равнобедренных треугольниках, которые можно найти по теореме Пифагора:

SL2 = SO2 + OL2 =52 +52 = 50

Можно заметить, что

SK2 + SL2 = 50+ 50= 100= KL2

Значит, для треугольника △KSL  выполняется обратная теорема Пифагора, следовательно, △KSL  — прямоугольный треугольник. Тогда          ∘ ∠KSL = 90 .

Оцените статью
Я решу все!