Угол между диагоналями основания прямоугольного параллелепипеда равен 30°. Диагональ параллелепипеда равна 12 см и образует с плоскостью основания угол 60°. Найдите объем параллелепипеда. С рисунком!
Для начала обозначим основание параллелепипеда как прямоугольник ABCD, где AB и CD - стороны основания, а AC и BD - диагонали основания. Пусть точка E – середина стороны BC.
Так как угол между диагоналями основания параллелепипеда равен 30°, то треугольники ABC и ACD являются равнобедренными. Значит, AD = BC = b, где b – ширина основания параллелепипеда.
Также, из условия задачи получаем, что диагональ параллелепипеда AC равна 12 см и образует с плоскостью основания угол 60°. Значит, по теореме косинусов для треугольника ACD:
AC² = AD² + CD² - 2ADCD*cos(60°)
12² = b² + b² - 2bbcos(60°)
144 = 2b² - 2b²*0.5
144 = b²
b = 12 см
Теперь обратим внимание на треугольник ACE. Так как AE = EC = 6 см (половина длины диагонали основания), а угол AEC равен 90° (так как AE – медиана), то угол CEA равен 30° (так как треугольник ACE равнобедренный). Теперь можем найти длину высоты параллелепипеда h:
Для начала обозначим основание параллелепипеда как прямоугольник ABCD, где AB и CD - стороны основания, а AC и BD - диагонали основания. Пусть точка E – середина стороны BC.
Так как угол между диагоналями основания параллелепипеда равен 30°, то треугольники ABC и ACD являются равнобедренными. Значит, AD = BC = b, где b – ширина основания параллелепипеда.
Также, из условия задачи получаем, что диагональ параллелепипеда AC равна 12 см и образует с плоскостью основания угол 60°. Значит, по теореме косинусов для треугольника ACD:
AC² = AD² + CD² - 2ADCD*cos(60°)
12² = b² + b² - 2bbcos(60°)
144 = 2b² - 2b²*0.5
144 = b²
b = 12 см
Теперь обратим внимание на треугольник ACE. Так как AE = EC = 6 см (половина длины диагонали основания), а угол AEC равен 90° (так как AE – медиана), то угол CEA равен 30° (так как треугольник ACE равнобедренный). Теперь можем найти длину высоты параллелепипеда h:
tan(30°) = h / 6
h = 6 * tan(30°) ≈ 3.46 см
Теперь можем найти объем параллелепипеда:
V = S h = b b h = 12 12 * 3.46 = 497.28 см³
Итак, объем параллелепипеда равен 497.28 см³.