Для решения данной задачи начнем с пункта а).
а) Находим измерения параллелепипеда:
Из условия задачи известно, что основание параллелепипеда является квадратом, а измерения относятся как 1:1:2. Обозначим сторону основания квадрата как ( a ), а высоту параллелепипеда как ( 2a ) (по условию она в два раза больше стороны квадрата).
Диагональ ( d ) прямоугольного параллелепипеда со сторонами ( a ), ( a ) и ( 2a ) найдем по формуле:
[ d = \sqrt{a^2 + a^2 + (2a)^2} = \sqrt{2a^2 + 4a^2} = \sqrt{6a^2} = a\sqrt{6}. ]
По условию задачи диагональ равна ( 2\sqrt{6} ) см. Приравниваем:
[ a\sqrt{6} = 2\sqrt{6}. ]
Отсюда:
[ a = 2 ] см.
Таким образом, измерения параллелепипеда: ( 2 ) см, ( 2 ) см и ( 4 ) см.
б) Находим синус угла между диагональю параллелепипеда и плоскостью его основания:
Угол ( \theta ) между диагональю параллелепипеда и плоскостью основания будет также углом между диагональю и высотой параллелепипеда. Здесь удобно использовать векторный подход или геометрическое представление.
Диагональ в основании (квадрате) равна ( \sqrt{2a^2} = \sqrt{8} = 2\sqrt{2} ) см. Это, в свою очередь, является одной из сторон прямоугольного треугольника, где гипотенуза ( d = 2\sqrt{6} ) см, а другой катет (высота параллелепипеда) равен ( 4 ) см.
Используя определение синуса (отношение противолежащего катета к гипотенузе), находим:
[ \sin \theta = \frac{\text{высота параллелепипеда}}{\text{диагональ параллелепипеда}} = \frac{4}{2\sqrt{6}} = \frac{2}{\sqrt{6}} = \frac{2\sqrt{6}}{6} = \frac{\sqrt{6}}{3}. ]
Итак, синус угла между диагональю параллелепипеда и плоскостью его основания равен ( \frac{\sqrt{6}}{3} ).