Вопрос задан 10.12.2025 в 09:58. Предмет Геометрия. Спрашивает Богатов Яша.

В прямоугольном параллелепипеде основанием является квадрат. Диагональ параллелепипеда равна d и образует угол α с боковым ребром, имеющим с ней общее начало. Найдите объем параллелепипеда.

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Раевская Кира.

Пусть у прямоугольного параллелепипеда сторона квадрата основания равна aa, а высота (боковое ребро) — hh. Тогда пространственная диагональ из той же вершины имеет длину

d=a2+a2+h2=2a2+h2.d=\sqrt{a^2+a^2+h^2}=\sqrt{2a^2+h^2}.

По условию диагональ образует угол α\alpha с боковым ребром hh, имеющим с ней общее начало. Косинус угла между вектором диагонали (a,a,h)(a,a,h) и вектором бокового ребра (0,0,h)(0,0,h):

cos⁡α=(0,0,h)⋅(a,a,h)∣(0,0,h)∣ ∣(a,a,h)∣=h2h d=hd.\cos\alpha=\frac{(0,0,h)\cdot(a,a,h)}{|(0,0,h)|\,|(a,a,h)|} =\frac{h^2}{h\,d}=\frac{h}{d}.

Значит,

h=dcos⁡α.h=d\cos\alpha.

Подставляя в выражение для dd:

d2=2a2+h2=2a2+d2cos⁡2α  ⇒  2a2=d2(1−cos⁡2α)=d2sin⁡2α,d^2=2a^2+h^2=2a^2+d^2\cos^2\alpha \;\Rightarrow\; 2a^2=d^2(1-\cos^2\alpha)=d^2\sin^2\alpha,

откуда

a2=d2sin⁡2α2.a^2=\frac{d^2\sin^2\alpha}{2}.

Объём VV равен V=a2hV=a^2h. Тогда

V=(d2sin⁡2α2)⋅(dcos⁡α)=d32sin⁡2α cos⁡α.V=\left(\frac{d^2\sin^2\alpha}{2}\right)\cdot(d\cos\alpha) =\frac{d^3}{2}\sin^2\alpha\,\cos\alpha.

Ответ:

 V=d32 sin⁡2α cos⁡α .\boxed{\,V=\dfrac{d^3}{2}\,\sin^2\alpha\,\cos\alpha\,}.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Геометрия

Последние заданные вопросы в категории Геометрия

Задать вопрос