Учебник «Геометрия. 10–11 классы», с. 71, §1 Понятие многогранника. Призма
№225. Диагональ правильной четырёхугольной призмы образует с плоскостью боковой грани угол в 30∘. Найдите угол между диагональю и плоскостью основания.
Идея. Угол диагонали с плоскостью — угол между диагональю и её проекцией на эту плоскость. Угол с боковой гранью даёт диагональ через сторону основания, а затем теорема о диагонали параллелепипеда находит высоту.
1Ребро BA перпендикулярно грани AA1D1D, поэтому проекция BD1 на эту грань — отрезок AD1, и искомый угол — ∠BD1A. Основание — квадрат со стороной a.
2В прямоугольном треугольнике BAD1 катет BA лежит против угла 30∘, значит, он вдвое меньше гипотенузы.
3Квадрат диагонали призмы равен сумме квадратов измерений a, a и h (п. 24).
4Ребро DD1 перпендикулярно основанию, поэтому проекция BD1 на основание — BD, и ∠D1BD=φ. В треугольнике D1DB катет DD1 лежит против φ.