В прямом параллелепипеде с высотой М стороны основания ABCD равны 3 м и 4 м, диагональ AC = 6 м. Найдите площадь диагонального сечения параллелепипеда, проходящего между вершинами B и D.
Геометрия 11 класс Диагональные сечения многогранников параллелепипед высота стороны основания диагональ площадь диагонального сечения вершины B и D Новый
Для решения задачи начнем с анализа данных о прямом параллелепипеде и его свойствах.
Дано:
Сначала найдем высоту М параллелепипеда. Так как ABCD является прямоугольником, то его диагональ можно найти по формуле:
Диагональ d = √(a^2 + b^2),
где a и b - стороны основания. В нашем случае:
Подставим значения в формулу:
d = √(3^2 + 4^2) = √(9 + 16) = √25 = 5 м.
Однако нам дано, что диагональ AC = 6 м. Это значит, что мы имеем дело с прямоугольным треугольником AOC, где O - центр основания. Чтобы найти высоту М, используем теорему Пифагора для треугольника AOC:
AC^2 = AO^2 + OC^2,
где AO = 2 м (половина стороны 3 м), OC = 2 м (половина стороны 4 м).
Подставим значения:
6^2 = 2^2 + OC^2,
36 = 4 + OC^2,
OC^2 = 36 - 4 = 32,
OC = √32 = 4√2 м.
Теперь, чтобы найти высоту M, мы можем использовать следующие данные:
AC^2 = AO^2 + OC^2 + M^2.
Подставим значения:
36 = 2^2 + (4√2)^2 + M^2.
36 = 4 + 32 + M^2.
36 = 36 + M^2.
M^2 = 0.
M = 0 м.
Теперь мы можем найти площадь диагонального сечения, которое проходит через вершины B и D. Это сечение образует треугольник BCD, где B и D - верхние углы, а C - нижний угол.
Площадь треугольника можно найти по формуле:
Площадь = 1/2 * основание * высота.
В нашем случае основание будет равно длине BD, а высота - высоте параллелепипеда M.
Длина BD можно найти, используя теорему Пифагора:
BD = √(AB^2 + AD^2) = √(3^2 + 4^2) = √(9 + 16) = √25 = 5 м.
Таким образом, площадь диагонального сечения будет равна:
Площадь = 1/2 * 5 * 0 = 0 м².
Таким образом, площадь диагонального сечения параллелепипеда, проходящего между вершинами B и D, равна 0 м².