Рассчитай площадь сечения, которое построено через центр грани DCB правильного тетраэдра параллельно грани ABC, если длина ребра тетраэдра — 3 см.
Площадь сечения S=
⋅
−−−−−√
.
(Если в знаменателе ничего нет, пиши 1; если это необходимо, дробь в ответе сократи.)
Пусть сторона АВ треугольника АВС равна х см тогда сторона ВС равна 2 1/3 х см, а сторона АС равна (2 1/3 х + 2) см (если сторона ВС на 2 см меньше стороны АС, то сторона АС, наоборот, на 2 см больше стороны ВС). По условию задачи известно, что периметр треугольника АВС (периметр треугольника равен сумме трех его сторон; Р = АВ + ВС + АС) равен (х + 2 1/3 х + (2 1/3 х + 2)) см или 36 см. Составим уравнение и решим его.
x + 2 1/3 x + (2 1/3 x + 2) = 36;
x + 2 1/3 x + 2 1/3 x + 2 = 36;
5 2/3 x = 36 - 2;
17/3 x = 34;
x = 34 : 17/3;
x = 34 * 3/17;
x = 6 (см) - сторона АВ;
2 1/3 * x = 7/3 * 6 = 14 (см) - сторона ВС;
2 1/3 x + 2 = 14 + 2 = 16 (см) - сторона АС.
ответ. АВ = 6 см, ВС = 14 см, АС = 16 см.
ВВ₁ и DD₁ - медианы, значит
AD₁ = D₁B = AB₁ = B₁D = 3/2 см
ΔABD равнобедренный, поэтому
∠ABD = ∠ADB,
BD₁ = DB₁, BD - общая сторона для ΔDD₁B и ΔBB₁D, значит эти треугольники равны по двум сторонам и углу между ними, ⇒
BB₁ = DD₁.
Медианы точкой пересечения делятся в отношении 2 : 1, считая от вершины.
Обозначим OD₁ = OB₁ = x, тогда OD = OB = 2x.
ΔOBD равнобедренный, значит ∠OBD = ∠ODB = 40°.
∠D₁OB = ∠OBD + ∠ODB = 80° как внешний угол ΔDOB.
Рассмотрим ΔD₁OB. По теореме косинусов
D₁B² = OD₁² + OB² - 2·OD₁·OB·cos 80°
9/4 = x² + 4x² - 2 · x · 2x · cos80°
9/4 = 5x² - 4x² · cos80°
9/4 = x² (5 - 4cos80°)
x² = 9 / (4(5 - 4cos80°))
x = 3 / (2√(5 - 4cos80°))
BB₁ = 3x = 9 / (2√(5 - 4cos80°)) или
Если необходимо числовое значение, а не выражение, можно взять значение cos 80° по таблице, тогда получится:
cos 80° ≈ 0,1736
BB₁ = 9 / (2√(5 - 4cos80°)) ≈ 2,2