Для того чтобы найти площадь грани ( MNT ) в тетраэдре, нужно использовать известные стороны и углы. Рассмотрим треугольник ( MNT ).
Даны:
- Угол ( \angle NMT = 60^\circ )
- Сторона ( MN = 2\sqrt{3} )
- Сторона ( MT ), которую нужно найти.
Давайте найдем сторону ( MT ) в треугольнике ( MPT ) с помощью теоремы косинусов. В треугольнике ( MPT ) известны:
- ( MP = 7 )
- ( PT = \sqrt{15} )
- ( \angle MPT = 90^\circ )
Так как угол ( \angle MPT = 90^\circ ), можно использовать теорему Пифагора для нахождения стороны ( MT ):
[
MT = \sqrt{MP^2 + PT^2}
]
Подставим известные значения:
[
MT = \sqrt{7^2 + (\sqrt{15})^2} = \sqrt{49 + 15} = \sqrt{64} = 8
]
Теперь у нас есть все необходимые стороны для треугольника ( MNT ):
- ( MN = 2\sqrt{3} )
- ( MT = 8 )
- Угол между ними ( \angle NMT = 60^\circ )
Для нахождения площади треугольника ( MNT ) можно использовать формулу для площади треугольника через две стороны и угол между ними:
[
S = \frac{1}{2} \cdot MN \cdot MT \cdot \sin(\angle NMT)
]
Подставим известные значения:
[
S = \frac{1}{2} \cdot 2\sqrt{3} \cdot 8 \cdot \sin(60^\circ)
]
Зная, что ( \sin(60^\circ) = \frac{\sqrt{3}}{2} ), получаем:
[
S = \frac{1}{2} \cdot 2\sqrt{3} \cdot 8 \cdot \frac{\sqrt{3}}{2}
]
Упростим выражение:
[
S = \frac{1}{2} \cdot 2\sqrt{3} \cdot 8 \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} = \frac{1}{2} \cdot 2 \cdot 8 \cdot \frac{3}{2} = \frac{1}{2} \cdot 2 \cdot 8 \cdot \frac{3}{2} = \frac{1}{2} \cdot 24 = 12
]
Таким образом, площадь грани ( MNT ) равна ( 12 ) квадратных единиц.