Вопрос задан 09.07.2026 в 06:41. Предмет Математика. Спрашивает Базаров Влад.

Дана правильная треугольная пирамида DABC с вершиной D. Точка M — середина ребра AB, N — основание перпендикуляра, опущенного из точки M на прямую CD. Найдите угол между боковыми гранями пирамиды, если угол между боковым ребром и плоскостью основания равен 60°.

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Куатов Жаслан.

Разберём геометрию через сечение, перпендикулярное боковому ребру: так угол между гранями будет выражен через один прямоугольный треугольник.

Обозначим сторону основания через aa. В правильной пирамиде все двугранные углы между боковыми гранями равны, поэтому рассмотрим грани ACDACD и BCDBCD, которые пересекаются по ребру CDCD.

Пусть OO — центр равностороннего треугольника ABCABC. Точки C,O,MC,O,M лежат на одной прямой, причём

CM=3a2.CM=\frac{\sqrt3 a}{2}.

Проекцией бокового ребра CDCD на плоскость основания является COCO, а значит

DCO=60.\angle DCO=60^\circ.

Так как C,O,MC,O,M коллинеарны,

MCD=60.\angle MCD=60^\circ.

По условию MNCDMN\perp CD, поэтому треугольник CMNCMN прямоугольный. Тогда

CN=CMcos60=3a212=3a4.CN=CM\cos 60^\circ =\frac{\sqrt3 a}{2}\cdot\frac12 =\frac{\sqrt3 a}{4}.

Теперь заметим, что ABCDAB\perp CD: прямая ABAB перпендикулярна и COCO, и высоте пирамиды DODO, следовательно, она перпендикулярна плоскости DCODCO, содержащей ребро CDCD.

Поэтому ANCDAN\perp CD и BNCDBN\perp CD. Прямые ANAN и BNBN лежат соответственно в гранях ACDACD и BCDBCD, так что угол

ANB\angle ANB

есть линейный угол двугранного угла между этими гранями.

В прямоугольном треугольнике ACNACN:

AN2=AC2CN2=a2(3a4)2=a23a216=13a216.AN^2=AC^2-CN^2 =a^2-\left(\frac{\sqrt3 a}{4}\right)^2 =a^2-\frac{3a^2}{16} =\frac{13a^2}{16}.

Следовательно,

AN=BN=134a.AN=BN=\frac{\sqrt{13}}4a.

В равнобедренном треугольнике ANBANB по теореме косинусов:

cosANB=AN2+BN2AB22ANBN=213a216a2213a216=513.\cos\angle ANB= \frac{AN^2+BN^2-AB^2}{2AN\cdot BN} = \frac{2\cdot\frac{13a^2}{16}-a^2} {2\cdot\frac{13a^2}{16}} = \frac5{13}.

Значит, угол между боковыми гранями равен

arccos513\boxed{\arccos\frac5{13}}

или приблизительно

67,4.\boxed{67{,}4^\circ}.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Математика

Последние заданные вопросы в категории Математика

Математика 09.07.2026 06:41 13 Щенникова Юлия
Задать вопрос