Вопрос:

В грани SAB ∠SAB = 90°, в грани SAC ∠SAC = 90°, в грани АВС ∠ACB = 90° и в грани SCB ∠SCB = 90°. Площади этих граней соответственно равны 50, 30, 96 и 104. Найди длины рёбер SA, АВ, АС, SC и СВ этого тетраэдра.

Смотреть решения всех заданий с листа

Ответ:

Обозначим длины рёбер: SA = a, AB = b, AC = c, SC = d, CB = e.

Из площадей граней имеем:

  1. Площадь SAB = 0.5 * SA * AB = 0.5 * a * b = 50 => ab = 100
  2. Площадь SAC = 0.5 * SA * AC = 0.5 * a * c = 30 => ac = 60
  3. Площадь ABC = 0.5 * AC * CB = 0.5 * c * e = 96 => ce = 192
  4. Площадь SCB = 0.5 * SC * CB = 0.5 * d * e = 104 => de = 208

Из условия ∠ACB = 90° и ∠SCB = 90°, следует, что AC перпендикулярно CB и SC перпендикулярно CB. Это означает, что AC и SC лежат в одной плоскости, перпендикулярной CB. Также, из ∠SAB = 90° и ∠SAC = 90°, следует, что AB и AC лежат в одной плоскости, перпендикулярной SA. Это возможно, если A является вершиной прямого угла для всех трех граней, что противоречит условию.

Переосмыслим условие: ∠SAB = 90°, ∠SAC = 90°, ∠ACB = 90°, ∠SCB = 90°.

Из ∠SAB = 90° и ∠SAC = 90°, следует, что SA перпендикулярно AB и SA перпендикулярно AC. Значит, SA перпендикулярно плоскости ABC. Тогда SA является высотой тетраэдра.

Площадь SAB = 0.5 * SA * AB = 50 => SA * AB = 100.

Площадь SAC = 0.5 * SA * AC = 30 => SA * AC = 60.

Площадь ABC = 0.5 * AC * CB = 96 => AC * CB = 192.

Площадь SCB = 0.5 * SC * CB = 104 => SC * CB = 208.

Из того, что SA перпендикулярно плоскости ABC, следует, что SA перпендикулярно AC и SA перпендикулярно AB.

Из ∠ACB = 90°, треугольник ABC прямоугольный. По теореме Пифагора: AB^2 = AC^2 + CB^2.

Из ∠SCB = 90°, треугольник SCB прямоугольный. По теореме Пифагора: SC^2 = SB^2 - CB^2. Также, SC^2 = SA^2 + AC^2, если SA перпендикулярно плоскости ABC и AC лежит в этой плоскости.

Пусть SA = x.

Тогда AB = 100/x и AC = 60/x.

Из площади ABC: (60/x) * CB = 192 => CB = 192x / 60 = 16x / 5.

Из площади SCB: SC * (16x/5) = 208 => SC = 208 * 5 / (16x) = 13 * 5 / x = 65/x.

Теперь используем теорему Пифагора для треугольника ABC: AB^2 = AC^2 + CB^2.

(100/x)^2 = (60/x)^2 + (16x/5)^2

10000/x^2 = 3600/x^2 + 256x^2/25

6400/x^2 = 256x^2/25

6400 * 25 = 256x^4

160000 = 256x^4

x^4 = 160000 / 256 = 625

x = 5.

Итак, SA = 5.

AB = 100/5 = 20.

AC = 60/5 = 12.

CB = 16*5/5 = 16.

SC = 65/5 = 13.

Проверка:

Площадь SAB = 0.5 * 5 * 20 = 50 (Верно)

Площадь SAC = 0.5 * 5 * 12 = 30 (Верно)

Площадь ABC = 0.5 * 12 * 16 = 96 (Верно)

Площадь SCB = 0.5 * 13 * 16 = 104 (Верно)

Ответ: SA = 5, AB = 20, AC = 12, SC = 13, CB = 16.

ГДЗ по фото 📸
Подать жалобу Правообладателю