Учебник «Геометрия. 10–11 классы», с. 60, Доп. задачи к гл. II
№195. Найдите измерения прямоугольного параллелепипеда ABCDA1B1C1D1, если AC1=12 см и диагональ BD1 составляет с плоскостью грани AA1D1D угол 30∘, а с ребром DD1 — угол 45∘.
Идея. Диагональ BD1 известна, а два угла с гранью и с ребром дают два прямоугольных треугольника с этой гипотенузой. Из них находим AB и DD1, третье измерение — из треугольника в основании.
1По следствию п. 24 диагонали прямоугольного параллелепипеда равны, поэтому BD1=AC1=12.
2Ребро AB перпендикулярно граням AA1D1D, значит, проекция точки B на эту плоскость — точка A, а проекция диагонали — отрезок AD1. Угол между BD1 и плоскостью — это ∠AD1B.
3В прямоугольном треугольнике ABD1 катет AB лежит против угла 30∘, а гипотенуза равна 12.
4Ребро DD1 перпендикулярно плоскости основания, в том числе прямой BD. Угол между прямыми BD1 и DD1 — острый угол BD1D треугольника BDD1 с прямым углом D.
5Угол при D1 равен 45∘, поэтому треугольник BDD1 равнобедренный: DD1=BD, и оба катета — BD1sin45∘.
6BD — диагональ основания, прямоугольного треугольника ABD с гипотенузой BD и катетом AB. Находим второй катет AD.