Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

Вы­со­та пра­виль­ной тре­уголь­ной пи­ра­ми­ды равна 3 см, а бо­ко­вая грань на­кло­не­на к ос­но­ва­нию под углом, рав­ным  арк­тан­генс 3. Най­ди­те объём пи­ра­ми­ды.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Пи­ра­ми­да SABC  — пра­виль­ная, в ее ос­но­ва­нии лежит рав­но­сто­рон­ний тре­уголь­ник ABC. Про­ве­дем в этом тре­уголь­ни­ке вы­со­ту AM, тогда, по тео­ре­ме о трех пер­пен­ди­ку­ля­рах, пря­мые SM и BC пер­пен­ди­ку­ляр­ны. Угол SMH яв­ля­ет­ся ли­ней­ным углом дву­гран­но­го угла при ос­но­ва­нии пи­ра­ми­ды. Так как бо­ко­вая грань на­кло­не­на к ос­но­ва­нию под углом, рав­ным  арк­тан­генс 3, тан­генс угла SMH равен 3. Имеем:

 тан­генс \angleSMH = дробь: чис­ли­тель: SH, зна­ме­на­тель: HM конец дроби рав­но­силь­но HM = SH умно­жить на \ctg \angleSMH = 1.

В рав­но­сто­рон­нем тре­уголь­ни­ке ABC от­ре­зок AM яв­ля­ет­ся вы­со­той и ме­ди­а­ной. Вер­ши­на пи­ра­ми­ды про­еци­ру­ет­ся в центр тре­уголь­ни­ка ABC  — точку H, ко­то­рая яв­ля­ет­ся цен­тром впи­сан­ной окруж­но­сти и точ­кой пе­ре­се­че­ния ме­ди­ан тре­уголь­ни­ка, сле­до­ва­тель­но, делит ме­ди­а­ну AM на два от­рез­ка в от­но­ше­нии 2 : 1 счи­тая от вер­ши­ны, таким об­ра­зом, AH : HM  =  2 : 1. Тогда длина AM втрое боль­ше длины HM и равна 3 см. В пря­мо­уголь­ном тре­уголь­ни­ке AMB угол ABM равен 60°, сле­до­ва­тель­но, угол BAM равен 30°. Длина ка­те­та BM, ле­жа­ще­го на­про­тив угла, рав­но­го 30°, равна по­ло­ви­не ги­по­те­ну­зы AB. При­мем за x длину BM. По тео­ре­ме Пи­фа­го­ра:

AM в квад­ра­те плюс BM в квад­ра­те = AB в квад­ра­те рав­но­силь­но 3 в кубе плюс x в квад­ра­те = левая круг­лая скоб­ка 2x пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те рав­но­силь­но
 рав­но­силь­но 9 плюс x в квад­ра­те = 4x в квад­ра­те рав­но­силь­но 3x в квад­ра­те = 9 рав­но­силь­но x в квад­ра­те = 3 рав­но­силь­но x = ко­рень из 3 ,

от­ку­да BM = 3 см, AB = 2 ко­рень из 3 см. Най­дем пло­щадь тре­уголь­ни­ка ABC:

S = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби BC умно­жить на AM = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби умно­жить на 2 ко­рень из 3 умно­жить на 3 = 3 ко­рень из 3 см в квад­ра­те .

Най­дем объем пи­ра­ми­ды:

V = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби умно­жить на S_ABC умно­жить на h = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби умно­жить на 3 ко­рень из 3 умно­жить на 3 = 3 ко­рень из 3 см в кубе .

Ответ: 3 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та см в кубе .


Аналоги к заданию № 1266: 1276 Все

Классификатор алгебры: 3.2. Пра­виль­ная тре­уголь­ная пи­ра­ми­да, 4.2. Объем мно­го­гран­ни­ка
Методы алгебры: Свой­ства ме­ди­ан тре­уголь­ни­ка, Тео­ре­ма Пи­фа­го­ра, Тео­ре­ма о трёх пер­пен­ди­ку­ля­рах