Задание 3 ЕГЭ, математика (профиль): Прямоугольный параллелепипед

ЕГЭ Математика (профиль)Задание 35.3.2 Параллелепипед; куб; симметрии в кубе, в параллелепипеде5.5.1 Величина угла, градусная мера угла

В прямоугольном параллелепипеде ABCDA_1B_1C_1D_1известно, что AB  =  4, AD  =  3, AA_1  =  5. Найдите угол DBD1. Ответ дайте в градусах.

В подтеме 33 задач
Разбор
Главная идея: В прямоугольном треугольнике BDD₁ стороны BD и DD₁ равны 5, поэтому он равнобедренный с прямым углом при D, значит углы при основании равны 45°.

Нужно найти угол ∠DBD1\angle DBD_1 в прямоугольном параллелепипеде.

Шаг 1. Найдём диагональ основания BD.

Рассмотрим прямоугольный треугольник ABDABD в основании параллелепипеда. Катеты: AB=4AB = 4 и AD=3AD = 3. По теореме Пифагора: BD=AB2+AD2=16+9=25=5BD = \sqrt{AB^2 + AD^2} = \sqrt{16 + 9} = \sqrt{25} = 5

Шаг 2. Проанализируем треугольник BDD1BDD_1.

Треугольник BDD1BDD_1 прямоугольный (угол при вершине DD прямой, так как DD1DD_1 перпендикулярна основанию). Его стороны:

  • BD=5BD = 5 (диагональ основания)
  • DD1=AA1=5DD_1 = AA_1 = 5 (высота параллелепипеда)
  • BD1BD_1 — диагональ боковой грани

Шаг 3. Определим тип треугольника.

Поскольку BD=DD1=5BD = DD_1 = 5, треугольник BDD1BDD_1 равнобедренный с прямым углом при вершине DD. В равнобедренном прямоугольном треугольнике углы при основании равны между собой и каждый равен 45°45°.

Угол ∠DBD1\angle DBD_1 — это угол при вершине BB, один из углов при основании.

Ответ: 45°

Типичные ошибки

  • Ошибка в вычислении BD: забыли возвести 4 и 3 в квадрат перед сложением
  • Спутали углы треугольника: искали угол при вершине D вместо угла DBD₁
  • Не учли, что DD₁ = AA₁ = 5, а не какое-то другое значение
Непонятно?

Похожие задачи