Измерения прямоугольного параллелепипеда равны а, b, с. Найдите косинусы углов, которые составляет диагональ этого параллелепипеда с его рёбрами. Найдите сумму квадратов этих косинусов.
от

1 Ответ

Дано:
- Прямоугольный параллелепипед с измерениями a, b, c.

Найти:
1. Косинусы углов, которые диагональ параллелепипеда составляет с его рёбрами.
2. Сумму квадратов этих косинусов.

Решение:

1. Пусть диагональ параллелепипеда равна d. По теореме Пифагора для трёхмерного пространства, её длина вычисляется как:

   d = sqrt(a^2 + b^2 + c^2)

   Обозначим углы между диагональю и рёбрами параллелепипеда как θ1, θ2 и θ3, где θ1 — угол между диагональю и ребром длиной a, θ2 — угол между диагональю и ребром длиной b, θ3 — угол между диагональю и ребром длиной c.

   Косинус угла θ1 равен:

   cos(θ1) = a / d
           = a / sqrt(a^2 + b^2 + c^2)

   Косинус угла θ2 равен:

   cos(θ2) = b / d
           = b / sqrt(a^2 + b^2 + c^2)

   Косинус угла θ3 равен:

   cos(θ3) = c / d
           = c / sqrt(a^2 + b^2 + c^2)

2. Найдём сумму квадратов этих косинусов:

   cos^2(θ1) = (a / sqrt(a^2 + b^2 + c^2))^2
             = a^2 / (a^2 + b^2 + c^2)

   cos^2(θ2) = (b / sqrt(a^2 + b^2 + c^2))^2
             = b^2 / (a^2 + b^2 + c^2)

   cos^2(θ3) = (c / sqrt(a^2 + b^2 + c^2))^2
             = c^2 / (a^2 + b^2 + c^2)

   Сумма квадратов косинусов:

   cos^2(θ1) + cos^2(θ2) + cos^2(θ3) = a^2 / (a^2 + b^2 + c^2) + b^2 / (a^2 + b^2 + c^2) + c^2 / (a^2 + b^2 + c^2)
                                     = (a^2 + b^2 + c^2) / (a^2 + b^2 + c^2)
                                     = 1

Ответ:
1. Косинусы углов, которые диагональ параллелепипеда составляет с его рёбрами, равны a / sqrt(a^2 + b^2 + c^2), b / sqrt(a^2 + b^2 + c^2) и c / sqrt(a^2 + b^2 + c^2) соответственно.
2. Сумма квадратов этих косинусов равна 1.
от