SABCD este piramida regulata cu varful in S si cu toate muchiile congruente.Determinati masura unghiului diedru format de semiplanele:
a) (ABS) si (ABD);
b) (BCS) si (BCA)
c) (SBA) si (SBC)
d) (SAB) si (SAD)
puteti alege orice lungime a muchiei
Fie a lungimea unei muchii. Piramida fiind regulata cu toate muchiile egale rezulta o baza este patrat si celelalte fete tr. echilaterale.
Fie O punctul de intersectie al diagonalelor patratului; P piciorul perpendicularei coborate din O pe AB ; M piciorul perpendicularei coborate din A pe SB
Conform T. celor 3 perpendiculare rezulta SP perpendiculara pe AB.
a) (ABS) si (ABD)
AB =intersectia (ABS) si (ABD) , SP perp. pe AB si OP perp. pe AB,SP apartine semiplan (ABS) si OP apartine semiplan (ABD) rezulta:
Unghiul diedru este dat de <SPO.
Cum tr. ABS este echilateral rezulta SP este inaltime, mediana etc.
SP=sqrt((AS^2)+(AP^2))= sqrt((a^2)+((a/2)^2)))= a*(sqrt3)/2
OP=a/2
In tr. SPO avem cos(<SPO)=OP/SP= (a/2)/(a*(sqrt3)/2)= 1/sqrt3 rezulta <SPO=arcos(1/sqrt3)
c) (SBA) si (SBC)
Cum tr. SBA este echilateral rezulta AM este inaltime, mediana etc.
Cum tr. SBC este echilateral rezulta inaltimea este si mediana rezulta perpendiculara din C intersecteaza SB tot in M.
SB =intersectia (SBA) si (SBC) , AM perp. pe SB si CM perp. pe SB, AM apartine semiplan (SBA) si CM apartine semiplan (SBC) rezulta:
Unghiul diedru este dat de <AMC.
Tr. (SBA) si tr. (SBC) sunt congruente (LLL) rezulta: CM=AM=SP= a*(sqrt3)/2
In tr. ABC aplicam T. Pitagora : rezulta AC=a*(sqrt2)
In tr. AMC aplicam T. Pitagora generalizata: cos(<AMC)=((AM^2)+(CM^2)-(AC^2))/2*AM*MC sau
cos(<AMC)=(( (a*(sqrt3)/2)^2)+( (a*(sqrt3)/2)^2)-( (a*(sqrt2))^2))/2*(a*(sqrt3)/2)*(a*(sqrt3)/2)=((3/4)+(3/4)-2)/(2*3/4)=-1/3 rezulta <AMC=arcos(-1/3)=109gr si 28min.