Найдите объём правильной треугольной пирамиды, середина высоты которой удалена от боковой грани и от бокового ребра на расстояния 2 и \sqrt{10} соответственно. При необходимости округлите ответ до двух знаков после запятой.

Найдите объём правильной треугольной пирамиды, середина высоты которой удалена от боковой грани и от бокового ребра на расстояния 2 и \sqrt{10} соответственно. При необходимости округлите ответ до двух знаков после запятой.
Гость
Ответ(ы) на вопрос:
Гость
Пусть имеем правильную пирамиду АВСS, Проведём осевое сечение через ребро ВS. Получим треугольник ДВS, высота SО = Н в нём является высотой пирамиды, сторона SД - это апофема грани АСS. Из середины SО (пусть это точка М) проведём перпендикуляры на SД и SВ. Это будут заданные расстояния МЕ = 2 и МК = √10. По свойству высоты ВД = h равностороннего треугольника АВС она делится точкой О на части ОД = (1/3)h и ОВ = (2/3)h. Обозначим половину высоты Н за х, сторону основания за а. Определим SK = √(x²-10), SE = √(x²-4). tgДSO = 2/√(x²-4),  tgВSO = √10/√(х²-10). Выразим: ОВ = 2х*tgВSO = 2√10*х/√(х²-10),                 ОД = 2х*tgДSO = 4х/√(х²-4) А так как ОВ = 2ОД, составим уравнение:  2√10*х/√(х²-10) = 2*4х/√(х²-4). После сокращения на 2х и возведения в квадрат обеих частей уравнения, получаем: 10/(х²-10) = 16/(х²-4). Раскроем скобки и выразим относительно х: 10х²-40 = 16х²-160, 6х² = 120, х² = 120/6 = 20, Отсюда х = √20 =  2√5, высота пирамиды Н = 2х = 4√5. Находим значения тангенсов углов: tgДSO = 2/(√20-4) = 2/4 = 1/2, tgВSO = √10/(√20-10) = √10/√10 = 1. Высота h = ВД =ВО + ОД = Н*tgВSO + Н*tgДSO = = 4√5*(1/2) + 4√5*1 = 2√5 + 4√5 = 6√5. Теперь находим сторону основания: а = h/cos30° = 6√5/(√3/2) = 12√5/√3 = 4√15. Площадь АВС как равностороннего треугольника равна So = a²√3/4 = = 16*15√3/4 = 4*15√3 = 60√3. Объём пирамиды V = (1/3)SoH = (1/3)*60√3*4√5 = 80√15 ≈   309,8387 куб.ед.
Не нашли ответ?
Ответить на вопрос
Похожие вопросы