Вопрос задан 07.11.2026 в 17:42. Предмет Геометрия. Спрашивает Гаврилов Никита.

В треугольной пирамиде ABCD боковое ребро DC перпендикулярно плоскости основания АВС. Рёбра DA и DB взаимно перпендикулярны, DC = CB, а DA образует с плоскостью основания угол в 30°. Через точку D проведена прямая, перпендикулярная стороне АВ, пересекающая её в точке Н. Найдите величину угла между прямой DH и плоскостью основания пирамиды.

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Шипица Тимофей.

Ответ: 60°.

Решение.

Пусть CC — начало координат, а плоскость основания ABCABC совпадает с плоскостью OXYOXY.

Так как DC⊥(ABC)DC\perp (ABC), можно ввести координаты:

C(0;0;0),D(0;0;a).C(0;0;0),\quad D(0;0;a).

По условию DC=CB=aDC=CB=a, поэтому выберем:

B(a;0;0).B(a;0;0).

1. Найдём координаты точки A.

Угол между ребром DADA и плоскостью основания равен 30∘30^\circ. Его проекцией является угол DACDAC.

В прямоугольном треугольнике DACDAC:

sin⁡30∘=DCDA,\sin30^\circ=\frac{DC}{DA},

откуда

DA=2a.DA=2a.

Поскольку DA⊥DBDA\perp DB, воспользуемся скалярным произведением векторов:

DA→⋅DB→=0.\overrightarrow{DA}\cdot\overrightarrow{DB}=0.

Пусть A(x;y;0)A(x;y;0). Тогда

(x;y;−a)⋅(a;0;−a)=0.(x;y;-a)\cdot(a;0;-a)=0.
ax+a2=0,ax+a^2=0,
x=−a.x=-a.

Кроме того, из DA=2aDA=2a:

(−a)2+y2+a2=4a2,(-a)^2+y^2+a^2=4a^2,
y2=2a2.y^2=2a^2.

Следовательно, можно принять:

A(−a;2a;0).A(-a;\sqrt2a;0).

2. Найдём координаты точки H.

Точка HH лежит на прямой ABAB, причём DH⊥ABDH\perp AB.

Направляющий вектор прямой ABAB:

AB→=(2a;−2a;0).\overrightarrow{AB}=(2a;-\sqrt2a;0).

Запишем координаты точки HH в параметрическом виде:

H=A+tAB→.H=A+t\overrightarrow{AB}.

Тогда

H(−a+2at;2a−2at;0).H(-a+2at;\sqrt2a-\sqrt2at;0).

Из условия перпендикулярности:

DH→⋅AB→=0.\overrightarrow{DH}\cdot\overrightarrow{AB}=0.

Подставляя координаты, получаем:

(−a+2at)(2a)+(2a−2at)(−2a)+a2⋅0=0.(-a+2at)(2a)+ (\sqrt2a-\sqrt2at)(-\sqrt2a)+a^2\cdot0=0.

После упрощения:

−2a2+4a2t−2a2+2a2t=0,-2a^2+4a^2t-2a^2+2a^2t=0,
6t=4,6t=4,
t=23.t=\frac23.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Геометрия

Последние заданные вопросы в категории Геометрия

Задать вопрос