Для решения задачи нужно найти длины трёх рёбер прямоугольного параллелепипеда: (AD), (DC) и (DD_1). Даны следующие размеры:
- (AD_1 = 8) м (ребро параллелепипеда, перпендикулярное основанию),
- (DC_1 = 10) м (диагональ грани),
- (DB = 12) м (диагональ параллелепипеда).
Рассмотрим поэтапное решение задачи.
1. Нахождение длины ребра (AD)
Ребро (AD) является вертикальным ребром параллелепипеда и равно (AD_1). Поэтому:
[ AD = AD_1 = 8 \text{ м} ]
2. Нахождение длины ребра (DC)
Диагональ (DC_1) проходит через две грани. Рассмотрим треугольник (DCC_1), который является прямоугольным, так как все углы в прямоугольном параллелепипеде прямые. Гипотенуза этого треугольника равна (DC_1 = 10) м, один катет (DC = x) м, а другой катет равен (CC_1 = AD = 8) м.
Используем теорему Пифагора для треугольника (DCC_1):
[ DC_1^2 = DC^2 + CC_1^2 ]
[ 10^2 = DC^2 + 8^2 ]
[ 100 = DC^2 + 64 ]
[ DC^2 = 100 - 64 ]
[ DC^2 = 36 ]
[ DC = \sqrt{36} ]
[ DC = 6 \text{ м} ]
3. Нахождение длины ребра (DD_1)
Диагональ (DB) проходит через весь параллелепипед и составляет диагональ параллелепипеда. Используем теорему Пифагора в трёхмерном пространстве.
Рассмотрим диагональ (DB) как гипотенузу прямоугольного треугольника, образованного рёбрами (AD), (DC) и диагональю основания (D_1B). Сначала найдём (D_1B).
Для нахождения длины диагонали основания (D_1B) (которая является диагональю плоского прямоугольника (ABCD) с рёбрами (AD) и (DC)):
[ D_1B = \sqrt{AD^2 + DC^2} ]
[ D_1B = \sqrt{8^2 + 6^2} ]
[ D_1B = \sqrt{64 + 36} ]
[ D_1B = \sqrt{100} ]
[ D_1B = 10 \text{ м} ]
Теперь используем теорему Пифагора для всего параллелепипеда:
[ DB^2 = AD^2 + DC^2 + DD_1^2 ]
[ 12^2 = 8^2 + 6^2 + DD_1^2 ]
[ 144 = 64 + 36 + DD_1^2 ]
[ 144 = 100 + DD_1^2 ]
[ DD_1^2 = 144 - 100 ]
[ DD_1^2 = 44 ]
[ DD_1 = \sqrt{44} ]
[ DD_1 = \sqrt{4 \times 11} ]
[ DD_1 = 2\sqrt{11} \text{ м} ]
Результаты
- (AD = 8) м
- (DC = 6) м
- (DD_1 = 2\sqrt{11} \approx 6.63) м
Таким образом, нашли все необходимые рёбра прямоугольного параллелепипеда.