7298. Диагональ
OD
прямоугольного параллелепипеда образует с рёбрами
OA
,
OB
,
OC
углы
\alpha
,
\beta
,
\gamma
. Найдите
\gamma
, если
\alpha=45^{\circ}
и
\beta=60^{\circ}
.
Ответ.
60^{\circ}
.
Указание. См. задачу 7260.
Решение. Первый способ. Обозначим
OA=a
,
OB=b
. Из прямоугольных треугольников
OAD
и
OBD
находим, что
OD=\frac{OA}{\cos\alpha}=\frac{OA}{\cos45^{\circ}}=a\sqrt{2},

OD=\frac{OB}{\cos\beta}=\frac{b}{\cos60^{\circ}}=2b.

Значит,
b=\frac{1}{2}OD=\frac{a\sqrt{2}}{2}
.
По теореме Пифагора
CD=BD=\sqrt{OA^{2}+OB^{2}}=\sqrt{a^{2}+b^{2}}=\sqrt{a^{2}+\frac{a^{2}}{2}}=a\sqrt{\frac{3}{2}},

OC=\sqrt{OD^{2}-CD^{2}}=\sqrt{2a^{2}-\frac{3}{2}a^{2}}=\frac{a\sqrt{2}}{2}.

Значит,
\cos\gamma=\cos\angle=\frac{OC}{OD}=\frac{\frac{a\sqrt{2}}{2}}{a\sqrt{2}}=\frac{1}{2}.

Следовательно,
\gamma=60^{\circ}
.
Второй способ. Из равенства
\cos^{2}\alpha+\cos^{2}\beta+\cos^{2}\gamma=1
(см. задачу 7260) находим, что
\cos\gamma=\sqrt{1-\cos^{2}\alpha-\cos^{2}\beta}=\sqrt{1-\cos^{2}45^{\circ}-\cos^{2}60^{\circ}}=\sqrt{1-\frac{1}{2}-\frac{1}{4}}=\frac{1}{2}.

Следовательно,
\gamma=60^{\circ}
.