Ребро куба равно 6 см. через диагональ основания под углом в 30 градусов к плоскости основания проведена плоскость,пересекающая боковое ребро.Найдите площадь треугольника DLB
Для решения этой задачи нам понадобятся некоторые знания о кубе и геометрии.
1) Построение треугольника DLB:
- Начнем с перечерчивания куба на листе бумаги. Здесь нам будет достаточно нарисовать только две грани куба, образующие основание, и сторону, через которую проводится плоскость (боковое ребро). Также обозначим точки D и B на этой стороне, а точку L на плоскости.
- Поскольку ребро куба равно 6 см, то каждая из сторон основания также будет иметь длину 6 см. Обозначим эту длину на рисунке.
- С помощью линейки проведем диагональ основания под углом в 30 градусов к плоскости. Обозначим точку пересечения этой диагонали с боковым ребром буквой M.
- Теперь проведем прямую DL через точку M, параллельную грани основания, а также перпендикуляру к грани, проходящему через точку L. Обозначим точку пересечения с плоскостью буквой E.
- Наконец, проведем прямую БЕ, параллельную одной из сторон основания. Обозначим точку ее пересечения с боковым ребром буквой K.
2) Нахождение площади треугольника DLB:
- Треугольник LMB образован сторонами грани куба и диагональю основания. Поскольку угол между стороной куба и диагональю равен 30 градусам, этот треугольник является равносторонним.
- Значит, длина стороны LMB равна 6 см.
- Также мы знаем, что треугольник DKB прямоугольный, поскольку сторона KB перпендикулярна к стороне DL. Более того, треугольник DKB является подобным треугольнику LMB.
- Из подобия треугольников DKB и LMB следует, что соотношение сторон DK и LB равно соотношению сторон DM и LM.
- Так как длина стороны DM равна половине длины бокового ребра (т.е. 3 см), а длина стороны LM равна половине длины стороны LMB (т.е. 3 см), то соотношение сторон DK и LB также будет составлять 3:3, что эквивалентно 1:1.
- Из данного соотношения сторон следует, что DL и BL равны друг другу, поэтому треугольник DLB является равнобедренным.
- Также, поскольку угол между DL и LM равен углу между DM и LB (они являются вертикальными углами), то этот угол также равен 30 градусам.
- Таким образом, у нас есть равнобедренный треугольник DLB с углом в 30 градусов и основанием BL длиной 6 см.
- Формула для площади равнобедренного треугольника: S = (1/2) * a * h, где a - основание, h - высота.
- Высота треугольника DLB - это отрезок, опущенный из вершины L на основание BL. Поскольку треугольник равнобедренный, высота будет равна отрезку, опущенному из вершины L на основание, лежащее под углом 30 градусов к нему. Мы можем найти этот отрезок, воспользовавшись высотой треугольника LMB.
- Так как треугольник LMB - равносторонний, его высота будет равна отрезку, отложенному от вершины M до середины стороны LMB. Поскольку сторона LMB равна 6 см, то высота будет равна половине этой длины, т.е. 3 см.
- Итак, высота треугольника DLB равна 3 см.
- Подставив полученные значения в формулу для площади равнобедренного треугольника, получим:
S = (1/2) * 6 * 3 = 9 см^2.
Таким образом, площадь треугольника DLB равна 9 квадратным сантиметрам.
1) Построение треугольника DLB:
- Начнем с перечерчивания куба на листе бумаги. Здесь нам будет достаточно нарисовать только две грани куба, образующие основание, и сторону, через которую проводится плоскость (боковое ребро). Также обозначим точки D и B на этой стороне, а точку L на плоскости.
- Поскольку ребро куба равно 6 см, то каждая из сторон основания также будет иметь длину 6 см. Обозначим эту длину на рисунке.
- С помощью линейки проведем диагональ основания под углом в 30 градусов к плоскости. Обозначим точку пересечения этой диагонали с боковым ребром буквой M.
- Теперь проведем прямую DL через точку M, параллельную грани основания, а также перпендикуляру к грани, проходящему через точку L. Обозначим точку пересечения с плоскостью буквой E.
- Наконец, проведем прямую БЕ, параллельную одной из сторон основания. Обозначим точку ее пересечения с боковым ребром буквой K.
2) Нахождение площади треугольника DLB:
- Треугольник LMB образован сторонами грани куба и диагональю основания. Поскольку угол между стороной куба и диагональю равен 30 градусам, этот треугольник является равносторонним.
- Значит, длина стороны LMB равна 6 см.
- Также мы знаем, что треугольник DKB прямоугольный, поскольку сторона KB перпендикулярна к стороне DL. Более того, треугольник DKB является подобным треугольнику LMB.
- Из подобия треугольников DKB и LMB следует, что соотношение сторон DK и LB равно соотношению сторон DM и LM.
- Так как длина стороны DM равна половине длины бокового ребра (т.е. 3 см), а длина стороны LM равна половине длины стороны LMB (т.е. 3 см), то соотношение сторон DK и LB также будет составлять 3:3, что эквивалентно 1:1.
- Из данного соотношения сторон следует, что DL и BL равны друг другу, поэтому треугольник DLB является равнобедренным.
- Также, поскольку угол между DL и LM равен углу между DM и LB (они являются вертикальными углами), то этот угол также равен 30 градусам.
- Таким образом, у нас есть равнобедренный треугольник DLB с углом в 30 градусов и основанием BL длиной 6 см.
- Формула для площади равнобедренного треугольника: S = (1/2) * a * h, где a - основание, h - высота.
- Высота треугольника DLB - это отрезок, опущенный из вершины L на основание BL. Поскольку треугольник равнобедренный, высота будет равна отрезку, опущенному из вершины L на основание, лежащее под углом 30 градусов к нему. Мы можем найти этот отрезок, воспользовавшись высотой треугольника LMB.
- Так как треугольник LMB - равносторонний, его высота будет равна отрезку, отложенному от вершины M до середины стороны LMB. Поскольку сторона LMB равна 6 см, то высота будет равна половине этой длины, т.е. 3 см.
- Итак, высота треугольника DLB равна 3 см.
- Подставив полученные значения в формулу для площади равнобедренного треугольника, получим:
S = (1/2) * 6 * 3 = 9 см^2.
Таким образом, площадь треугольника DLB равна 9 квадратным сантиметрам.