Решить : у правильній чотирикутній піраміді бічне ребро довжиною 5 см утворює з площиною основи кут 45 градусів . знайдіть тангенс кута нахилу бічної грані до площини основи .

√2

Объяснение:

Пирамида правильная, значит в основании лежит квадрат, а боковые грани равные равнобедренные треугольники.

SO - высота пирамиды, значит DO - проекция бокового ребра SD на плоскость основания, тогда

∠SDO = 45° - угол наклона бокового ребра к плоскости основания.

Пусть Н - середина CD. тогда

SH⊥CD, так как медиана равнобедренного треугольника CSD является и высотой и

ОН⊥CD (ОН - средняя линия ΔACD, значит ОН║AD, а AD⊥CD), тогда

∠SHO - угол наклона боковой грани к плоскости основания - искомый.

______

ΔSOD:  ∠SOD = 90°, ∠SDO = 45°, значит ∠OSD = 45°, треугольник равнобедренный,

SO = OD = SD / √2 = 5/√2 см

Диагонали квадрата равны, перпендикулярны и точкой пересечения делятся пополам, значит

OC = OD, ΔCOD равнобедренный, прямоугольный, CD - его гипотенуза:

CD = OD√2 = 5/√2 · √2 = 5 см

ОН = CD/2 = 2,5 см как медиана прямоугольного треугольника, проведенная к гипотенузе.

Объем прямого параллелепипеда равен произведению площади основания умноженной на высоту параллелепипеда.
Высота параллелепипеда равна большей диагонали, так как в прямоугольном треугольнике АСС1 <CFC1=45° (дано). В основании параллелепипеда угол между сторонами параллелограмма АВСD <BAD=60° (дано), тогда площадь основания (параллелограмма) равна АВ*АD*Sin60° = 4*6*√3/2 = 12√3cм²
Из треугольника АDС по теореме косинусов находим АС:
АС² = АВ²+ВС²-2*АВ*ВС*Cos120° ( так как сумма углов параллелограмма, прилежащих к одной стороне, равна 180°). Cos120° = -Cos60° =-0,5.
Тогда АС² = 16+36+2*4*6*0,5 = 76см. АС = √76см. СС1 = АС = √76см.
Объем параллелепипеда равен  = So*CC1 = 12√3*√76 =24√ 57cм³.

   Если провести из прямого угла к гипотенузе высоту, то гипотенуза основанием высоты разделится на два отрезка. Каждый такой отрезок называется проекцией соседнего катета. (См. рисунок). 
  Гипотенуза АВ=25, катет СВ=20.
  Так как высота прямоугольного треугольника делит его на подобные, проекцию катета можно вычислить по т.Пифагора из подобия треугольников.
   Для этого сначала находят второй катет.
   Но из того же подобия выведено, что:
   Катет прямоугольного треугольника есть среднее пропорциональное между гипотенузой и проекцией этого катета на гипотенузу. ⇒ 
ВС²=АВ•ВН
400=25•ВН, откуда проекция катета ВС на гипотенузу 
ВН+400:25=16.