Сторона правильного 8-угольника АВСDEFKL равна 6 см. Найдите диагональ АС

Дана правильная четырехугольная пирамида SAВCD, сторона основания "а" и высота "Н" равны 2 см.

Эту задачу можно решит двумя геометрическим и 2) векторным.

1) Угол между плоскостью SAB и прямой АС - это угол между АС и её проекцией на плоскость SAB.

Апофема боковой грани А = √((a/2)² + H²) = √(1² + 2²) = √5.

Косинус угла наклона боковой грани к основанию равен: cos β = 1/√5.

Спроецируем точку С на плоскость SAB - пусть это точка Р.

ВР = a*cos β = 2*( 1/√5)=  2/√5.

Проекция АР = √(a² + BP²) = √(2² + ( 2/√5)²) = √(4 + (4/5)) = √(24/5).

Диагональ АС = 2√2 (по свойству гипотенузы в равнобедренном прямоугольном треугольнике).

Отрезок СР = a*sinβ.

Находим sinβ = √(1 - cos²β) = √(1 - (1/√5)²) = √(1 - (1/5)) = 2/√5.

СР = 2*(2/√5) = 4/√5.

Получили стороны треугольника, где угол САР и есть угол между АС и плоскостью SAB.

Решается по теореме косинусов.

cos CAP = ((√2)² + (√(24/5))² - (4/√5)²)/(2*√2*√(24/5)) = 0,774597.

Угол САР = 0,684719 радиан или 39,23152 градуса.

(1). Рассмотрим треугольник АВD и АСD. У них :

1) АВ=ВС (по условию )

углы 1 и 2 равны (по условию )

сторона AD общая

Из этого следует, что треугольники равны по 1 признаку равенства треугольников.

2) Из равенства треугольников следует равенство соответственных элементов :

1 углы ACD и АВD равны

2 углы АDВ и АDC равны

Следовательно угол АВD = 38 °, a угол ADB = 102°

(2). Углы ENM и KNF в треугольниках вертикальные, из этого следует, что они равны. MN=NK, EN=NF, из этого следует, что треугольники MNE и KNF равны по первому признаку равенства треугольников.

MK = MN + NK, а так как MN=NK, то MN = 1\2MK = 10\2 = 5 см.

Треугольники равны, значит ME = KF = 8 см.