Вопрос задан 21.11.2025 в 11:55. Предмет Геометрия. Спрашивает Babich Platon.

Основанием прямоугольного параллелепипеда является квадрат со стороной \( a \) см. Диагональ боковой грани образует угол \( \alpha \) с плоскостью основания. Найти объем параллелепипеда.

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Куликова Анастасия.

Для того чтобы найти объем прямоугольного параллелепипеда, необходимо использовать формулу для объема V=a⋅b⋅hV = a \cdot b \cdot h, где:

  • aa — длина стороны квадрата основания,

  • bb — длина одной из сторон боковой грани (в данном случае это длина стороны квадрата основания, которая равна aa),

  • hh — высота параллелепипеда.

Чтобы найти высоту hh, нам нужно использовать информацию о том, что диагональ боковой грани образует угол α\alpha с плоскостью основания.

  1. Диагональ боковой грани:

    Диагональ боковой грани параллелепипеда образует прямоугольный треугольник с высотой hh и стороной основания aa. Для этой грани диагональ можно выразить по теореме Пифагора:

    d=a2+h2d = \sqrt{a^2 + h^2}

    где dd — диагональ боковой грани.

  2. Синус угла α\alpha:

    Угол α\alpha — это угол между диагональю боковой грани и плоскостью основания. С учетом того, что диагональ и высота образуют прямоугольный треугольник, можно использовать тригонометрическое соотношение:

    sin⁡α=hd\sin \alpha = \frac{h}{d}

    Подставим выражение для диагонали dd из предыдущего шага:

    sin⁡α=ha2+h2\sin \alpha = \frac{h}{\sqrt{a^2 + h^2}}
  3. Решение для hh:

    Из этого уравнения можно выразить hh:

    sin⁡α=ha2+h2⇒sin⁡2α=h2a2+h2\sin \alpha = \frac{h}{\sqrt{a^2 + h^2}} \quad \Rightarrow \quad \sin^2 \alpha = \frac{h^2}{a^2 + h^2}

    Умножим обе части на a2+h2a^2 + h^2:

    sin⁡2α⋅(a2+h2)=h2\sin^2 \alpha \cdot (a^2 + h^2) = h^2

    Раскроем скобки:

    sin⁡2α⋅a2+sin⁡2α⋅h2=h2\sin^2 \alpha \cdot a^2 + \sin^2 \alpha \cdot h^2 = h^2

    Переносим все слагаемые с h2h^2 в одну сторону:

    sin⁡2α⋅a2=h2⋅(1−sin⁡2α)\sin^2 \alpha \cdot a^2 = h^2 \cdot (1 - \sin^2 \alpha)

    Поскольку 1−sin⁡2α=cos⁡2α1 - \sin^2 \alpha = \cos^2 \alpha, получаем:

    h2=sin⁡2α⋅a2cos⁡2αh^2 = \frac{\sin^2 \alpha \cdot a^2}{\cos^2 \alpha}

    То есть:

    h=asin⁡αcos⁡α=atan⁡αh = \frac{a \sin \alpha}{\cos \alpha} = a \tan \alpha
  4. Вычисление объема:

    Теперь, зная, что h=atan⁡αh = a \tan \alpha, можем найти объем параллелепипеда:

    V=a⋅a⋅h=a2⋅(atan⁡α)=a3tan⁡αV = a \cdot a \cdot h = a^2 \cdot (a \tan \alpha) = a^3 \tan \alpha

Таким образом, объем прямоугольного параллелепипеда равен:

V=a3tan⁡αV = a^3 \tan \alpha

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Геометрия

Последние заданные вопросы в категории Геометрия

Геометрия 12.10.2026 05:52 10 Алипханов Ахмед
Задать вопрос