Учебник «Геометрия. 10–11 классы», с. 87, Доп. задачи
№308. Основанием пирамиды является ромб со стороной 5 см и меньшей диагональю 6 см. Высота пирамиды, равная 3,2 см, проходит через точку пересечения диагоналей ромба. Найдите высоты боковых граней пирамиды, проведённые из её вершины.
✎ Запись в тетрадь
Дано:
SABCD — пирамида; ABCD — ромб, AB=5 см, BD=6 см; SO=3,2 см, O=AC∩BD
O равноудалена от всех сторон ромба ⇒ высоты всех граней равны 4 см.5
Ответ: 4 см, 4 см, 4 см, 4 см.
Пояснение
Идея. Высота боковой грани, проведённая из вершины, — наклонная SK к стороне основания. По теореме о трёх перпендикулярах её основание K — это основание перпендикуляра из O на сторону ромба, поэтому нужно найти расстояние от O до стороны и применить теорему Пифагора.
1Диагонали ромба перпендикулярны и делятся точкой O пополам. △AOB прямоугольный с катетом OB=3 и гипотенузой AB=5.
2OK — высота прямоугольного треугольника AOB к гипотенузе. Площадь треугольника можно вычислить двумя способами: 21OA⋅OB=21AB⋅OK.
3SO — перпендикуляр к плоскости основания, SK — наклонная, OK — её проекция. Проекция перпендикулярна стороне AB, значит, и наклонная ей перпендикулярна: SK — высота грани.
4△SOK прямоугольный: SO⊥OK, так как SO перпендикулярна любой прямой основания.
5Центр ромба лежит на пересечении диагоналей — осей симметрии ромба, поэтому расстояния от него до всех четырёх сторон одинаковы. Все четыре треугольника SOK равны по двум катетам.