7394. В правильной четырёхугольной пирамиде
SABCD
, все рёбра которой равны, найдите косинус угла между плоскостями
SBC
и
SCD
.
Ответ.
\frac{1}{3}
.
Решение. Пусть все рёбра пирамиды равны
a
,
K
— середина ребра
SC
. Отрезки
BK
и
DK
— медианы, а значит, и высоты равносторонних треугольников
SBC
и
SDC
, поэтому линейный угол двугранного угла, образованного плоскостями
SBC
и
SDC
, — это угол
BKD
.
По теореме косинусов из равнобедренного треугольника
BKD
со сторонами
BK=DK=\frac{a\sqrt{3}}{2}
и
BD=a\sqrt{2}
находим, что
\cos\angle BKD=\frac{BK^{2}+DK^{2}-BD^{2}}{2BK\cdot DK}=\frac{\frac{3a^{2}}{4}+\frac{3a^{2}}{4}-2a^{2}}{2\cdot\frac{a\sqrt{3}}{2}\cdot\frac{a\sqrt{3}}{2}}=-\frac{1}{3},

а так как угол между плоскостями не может быть больше
180^{\circ}
, то косинус искомого угла равен
\frac{1}{3}
.