Краткий ответ
Вариант I
- Диагональ куба: \(2\sqrt{3}\) см.
- Диагональ параллелепипеда: \(10\) см.
Вариант II
- Диагональ куба: \(3\sqrt{3}\) см.
- Диагональ параллелепипеда: \(12\) см.
Как это получается
1. Диагональ куба
У куба все рёбра равны \(a\). Сначала находим диагональ основания:
\[ d_{\text{осн}}^2=a^2+a^2=2a^2 \]
Теперь диагональ куба — это гипотенуза прямоугольного треугольника с катетами \(d_{\text{осн}}\) и \(a\):
\[ d^2=2a^2+a^2=3a^2 \]
Значит,
\[ d=a\sqrt{3} \]
Подставляем:
I: \(a=2\) см, поэтому
\[ d=2\sqrt{3}\text{ см} \]II: \(a=3\) см, поэтому
\[ d=3\sqrt{3}\text{ см} \]
2. Диагональ прямоугольного параллелепипеда
В прямоугольном параллелепипеде все пространственные диагонали равны. Если одна из них равна \(c\), то и другая диагональ тоже равна \(c\).
Поэтому:
- I: \(c=10\) см \(\Rightarrow\) диагональ \(10\) см;
- II: \(c=12\) см \(\Rightarrow\) диагональ \(12\) см.
Проверка
Для куба:
\[ (2\sqrt{3})^2=4\cdot3=12 \]
\[ (3\sqrt{3})^2=9\cdot3=27 \]
Это совпадает с формулой \(d^2=3a^2\): при \(a=2\) получаем \(3\cdot4=12\), при \(a=3\) — \(3\cdot9=27\).
