Чтобы решить задачу, давайте разберем ее по частям.
Основные данные:
- Наибольшая диагональ правильной шестиугольной призмы равна 12 см.
- Эта диагональ наклонена к плоскости основания под углом 60 градусов.
Анализ:
- Правильная шестиугольная призма: Поскольку призма правильная, она имеет правильные шестиугольники в основаниях, и боковые грани являются прямоугольниками.
- Наибольшая диагональ призмы: Это диагональ, которая проходит через две противоположные вершины шестиугольников и соединяет их через всю высоту призмы.
Построение и вычисление:
А) Длина высоты призмы
Пусть ( h ) - высота призмы, а ( a ) - сторона основания (шестиугольника).
Наибольшая диагональ призмы (D) состоит из двух частей:
- Горизонтальная проекция диагонали ( d ) - это наибольшая диагональ основания (шестиугольника).
- Вертикальная часть диагонали - высота призмы ( h ).
Из условия, что диагональ наклонена к плоскости основания под углом ( 60^\circ ), мы можем использовать тригонометрию.
[
\cos(60^\circ) = \frac{d}{D}
]
[
\cos(60^\circ) = \frac{d}{12}
]
Так как (\cos(60^\circ) = \frac{1}{2}), у нас получается:
[
\frac{1}{2} = \frac{d}{12} \implies d = 6 \, \text{см}
]
Теперь используем синус:
[
\sin(60^\circ) = \frac{h}{D}
]
[
\sin(60^\circ) = \frac{h}{12}
]
Так как (\sin(60^\circ) = \frac{\sqrt{3}}{2}), у нас получается:
[
\frac{\sqrt{3}}{2} = \frac{h}{12}
]
[
h = 12 \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} = 6\sqrt{3} \, \text{см}
]
Б) Длина стороны основания призмы
Наибольшая диагональ (d) правильного шестиугольника равна ( 2a ), где ( a ) - сторона шестиугольника. Мы знаем, что ( d = 6 \, \text{см} ):
[
d = 2a
]
[
6 = 2a
]
[
a = 3 \, \text{см}
]
Ответы:
А) Длина высоты призмы ( h ) равна ( 6\sqrt{3} \, \text{см} ).
Б) Длина стороны основания шестиугольника ( a ) равна ( 3 \, \text{см} ).