Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 31 № 3500
i

Ви­со­та пра­виль­ної три­кут­ної піраміди дорівнює 3. Бічні грані на­хи­лені до ос­но­ви під кутом β.

а) Зоб­разіть на ма­люн­ку цю піраміду та кут β.

б) Знайдіть площу повної по­верхні піраміди.

в) Знайдіть об'єм піраміди.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Пусть SABC  — пра­виль­ная тре­уголь­ная пи­ра­ми­да с вер­ши­ной S и ос­но­ва­ни­ем АВС, точка О  — центр ос­но­ва­ния. Про­ведём апо­фе­му SL бо­ко­вой грани SBC и ра­ди­ус впи­сан­ной в ос­но­ва­ние окруж­но­сти OL. Пря­мая ОL яв­ля­ет­ся про­ек­ци­ей на­клон­ной SL на плос­кость ос­но­ва­ния. По тео­ре­ме о трех пер­пен­ди­ку­ля­рах из вза­им­ной пер­пен­ди­ку­ляр­но­сти пря­мых OL и BC сле­ду­ет вза­им­ная пер­пен­ди­ку­ляр­ность пря­мых SL и BC. Сле­до­ва­тель­но, пря­мые SL и OL суть пер­пен­ди­ку­ля­ры к ребру дву­гран­но­го угла между плос­ко­стя­ми SBC и ABC, а по­то­му угол SLO  — ли­ней­ный угол дву­гран­но­го угла при ос­но­ва­нии. Это и есть угол β.

Вы­ра­зим SL и OL из пря­мо­уголь­но­го тре­уголь­ни­ка SOL , по­лу­чим:

SL = дробь: чис­ли­тель: SO, зна­ме­на­тель: синус бета конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: синус бета конец дроби ,

OL= SO\ctg бета =3\ctg бета .

В ос­но­ва­нии лежит рав­но­сто­рон­ний тре­уголь­ник, по­это­му OL= дробь: чис­ли­тель: BC, зна­ме­на­тель: 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та конец дроби , от­ку­да

BC=2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та умно­жить на 3\ctg бета =6 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та \ctg бета .

Най­дем пло­щадь пол­ной по­верх­но­сти пи­ра­ми­ды:

S=S_осн плюс S_бок= дробь: чис­ли­тель: BC в квад­ра­те ко­рень из 3 , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби плюс 3 умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби умно­жить на BC умно­жить на SL=
= дробь: чис­ли­тель: левая круг­лая скоб­ка 6 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та \ctg бета пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби умно­жить на 6 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та \ctg бета дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: синус бета конец дроби =9 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та \ctg в квад­ра­те бета плюс 27 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та ко­си­нус бета левая круг­лая скоб­ка 1 плюс \ctg в квад­ра­те бета пра­вая круг­лая скоб­ка .

Объем пи­ра­ми­ды равен

V= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби S_осн умно­жить на SO= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: левая круг­лая скоб­ка 6 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та \ctg бета пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби умно­жить на 3= дробь: чис­ли­тель: 27 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3, зна­ме­на­тель: конец ар­гу­мен­та конец дроби 2\ctg в квад­ра­те бета .

 

Ответ: 1) см. рис.; 2) 9 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та \ctg в квад­ра­те бета плюс 27 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та ко­си­нус бета левая круг­лая скоб­ка 1 плюс \ctg в квад­ра­те бета пра­вая круг­лая скоб­ка ; 3)  дробь: чис­ли­тель: 27 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3, зна­ме­на­тель: конец ар­гу­мен­та конец дроби 2\ctg в квад­ра­те бета .

Классификатор алгебры: 3\.2\. Пра­виль­ная тре­уголь­ная пи­ра­ми­да, 4\.2\. Объем мно­го­гран­ни­ка
Методы алгебры: Тео­ре­ма о трёх пер­пен­ди­ку­ля­рах
1
Тип 32 № 3501
i

Відповідно до умови за­в­дан­ня за­в­дан­ня 31 (№ 3500) ви­со­та пра­виль­ної три­кут­ної піраміди дорівнює 3. Бічні грані на­хи­лені до ос­но­ви під кутом β.

1.  Зоб­разіть на ма­люн­ку цю піраміду і по­бу­дуй­те кут між бо­ко­вим реб­ром та ос­но­вою.

2.  Знайдіть цей кут.