В параллелограмме ABCD точка M - середина BC, а точка K - середина AD. Найдите отношение длин отрезков, на которые прямые AM и CK разделили диагональ BD
Из заданной точки на гипотенузе проведём отрезки, перпендикулярные катетам. Получим 2 подобных прямоугольных треугольника с гипотенузами 30 и 40 и квадрат со стороной "х". Треугольник с гипотенузой 30 имеет один катет "х", а второй обозначим "у". Треугольник с гипотенузой 40 имеет один катет "х", а второй по подобию равен (4/3)х. Найдём соотношение между х и у из подобия треугольников. х/у = ((4/3)х)/х. Отсюда х/у = 4/3 или у = 3х/4. По Пифагору х² + у² = 30². Заменим у на 3х/4: х² + (9х²)/16 = 30², 25х² = 30²*16 или 5²*х² = 30²*4². Отсюда находим х = 30*4/5 = 120/5 = 24. Тогда у = 3*24/4 = 18. Находим катеты: один равен 24 + 18 = 42, второй 24 + 4*24/3 = 24 + 32 = 56.
Что-то не так. Во-первых, опечатка - не призма, а пирамида. Во-вторых, она должна быть 4-угольной, потому что 4 угла куба не могут лежать на трех апофемах треугольной пирамиды. Значит, считаем, что это 4-угольная правильная пирамида. В основании квадрат. В пирамиду вписан куб так, что 4 нижних вершины лежат на основании, а 4 верхних на апофемах (высоты боковых граней). Я сделал рисунок. Там много линий, и чтобы разобраться, я нарисовал апофемы красным, куб синим, а высоту пирамиды жирным черным. Нижние вершины куба лежат на средних линиях основания KM и LN. Справа я нарисовал сечение пирамиды плоскостью SLN. В сечении будет равнобедренный треугольник, а в него вписан прямоугольник PRR1P1, у которого высота PP1 = RR1 = x - стороне куба, а основание PR = P1R1 = x√2 - диагонали грани куба. Теперь решаем задачу. Сторона основания пирамиды а, диагональ AC = BD = a√2, OC = a√2/2, угол наклона бокового ребра α. В треугольнике AOS катет OS=H=AO*tg α=a*√2/2*tg α. В треугольнике LOS катет OL = a/2, по теореме Пифагора SL^2 = OL^2 + OS^2 = a^2/4 + a^2/2*tg α = a^2/4*(1 + 2tg α) SL = a/2*√(1 + 2tg α) Угол наклона апофемы к плоскости основания OLS = β: tg β = OS/OL = (a*√2/2*tg α) : (a/2) = √2*tg α В треугольнике RR1L катет RL = RR1/tg β = x/(√2*tg α) = x√2/(2tg α) Но мы знаем, что PR = x√2 и NP = RL. Получаем NL = NP + PR + RL a = 2*x√2/(2tg α) + x√2 = x√2/tg α + x√2
Треугольник с гипотенузой 30 имеет один катет "х", а второй обозначим "у".
Треугольник с гипотенузой 40 имеет один катет "х", а второй по подобию равен (4/3)х.
Найдём соотношение между х и у из подобия треугольников.
х/у = ((4/3)х)/х. Отсюда х/у = 4/3 или у = 3х/4.
По Пифагору х² + у² = 30².
Заменим у на 3х/4:
х² + (9х²)/16 = 30²,
25х² = 30²*16 или 5²*х² = 30²*4².
Отсюда находим х = 30*4/5 = 120/5 = 24.
Тогда у = 3*24/4 = 18.
Находим катеты:
один равен 24 + 18 = 42, второй 24 + 4*24/3 = 24 + 32 = 56.
Получаем ответ: периметр равен 42 + 56 +70 = 168.
Во-вторых, она должна быть 4-угольной, потому что 4 угла куба не могут лежать на трех апофемах треугольной пирамиды.
Значит, считаем, что это 4-угольная правильная пирамида.
В основании квадрат. В пирамиду вписан куб так, что 4 нижних вершины лежат на основании, а 4 верхних на апофемах (высоты боковых граней).
Я сделал рисунок. Там много линий, и чтобы разобраться, я нарисовал апофемы красным, куб синим, а высоту пирамиды жирным черным.
Нижние вершины куба лежат на средних линиях основания KM и LN.
Справа я нарисовал сечение пирамиды плоскостью SLN.
В сечении будет равнобедренный треугольник, а в него вписан прямоугольник PRR1P1, у которого высота PP1 = RR1 = x - стороне куба,
а основание PR = P1R1 = x√2 - диагонали грани куба.
Теперь решаем задачу.
Сторона основания пирамиды а, диагональ AC = BD = a√2,
OC = a√2/2, угол наклона бокового ребра α.
В треугольнике AOS катет OS=H=AO*tg α=a*√2/2*tg α.
В треугольнике LOS катет OL = a/2, по теореме Пифагора
SL^2 = OL^2 + OS^2 = a^2/4 + a^2/2*tg α = a^2/4*(1 + 2tg α)
SL = a/2*√(1 + 2tg α)
Угол наклона апофемы к плоскости основания OLS = β:
tg β = OS/OL = (a*√2/2*tg α) : (a/2) = √2*tg α
В треугольнике RR1L катет
RL = RR1/tg β = x/(√2*tg α) = x√2/(2tg α)
Но мы знаем, что PR = x√2 и NP = RL. Получаем
NL = NP + PR + RL
a = 2*x√2/(2tg α) + x√2 = x√2/tg α + x√2