В основании пирамиды лежит треугольник со сторонами 3√3, 11 и углом в 30° между ними. Все боковые ребра =8. Найти объем пирамиды
В основании пирамиды лежит треугольник со сторонами 3√3, 11 и углом в 30° между ними. Все боковые ребра =8. Найти объем пирамиды
Ответ(ы) на вопрос:
Объем пирамиды вычисляется по формуле [latex]V=\frac{1}{3}S_{osnovani}*h\quad(**)[/latex] В данном случае площадь основания пирамиды вычислить легко по формуле площади треугольника [latex]S_{osnovani}=\frac{1}{2}*3\sqrt{3}*11*\sin 30^\circ[/latex] [latex]S_{osnovani}=\frac{3\sqrt{3}*11}{4}[/latex] Теперь надо найти высоту пирамиды. Сделать это непросто. Так как нужно узнать: где находится основание высоты пирамиды. Пусть SO - высота пирамиды. АВС - треугольник в основании пирамиды. Рассмотрим 3 треугольника SOA, SOB, SOC. Все эти треугольники прямоугольные. Так как SO перпендикулярно плоскости основания, а значит перпендикулярно любой прямой в плоскости основания. Далее, SO - общий катет этих прямоугольных треугольников. SA=SB=SC=8 - по условию задачи. Значит эти треугольники равны по катету и гипотенузе. Поэтому другие катеты равны тоже между собой OA=OB=OC. Точка О - является центром описанной окружности. Так как расстояние от точки до любой вершины треугольника АВС одно и то же. Найти радиус описанной окружности можно по разным формулам. Можно воспользоваться следующей формулой [latex]R=\frac{abc}{4S}\quad(*)[/latex] Здесь a, b, и c - стороны треугольника АВС. Две стороны нам известны. Надо найти третью сторону треугольника АВС. Найдем ее по теореме косинусов [latex]c^2=a^2+b^2-2*a*b*\sin 30^\circ[/latex] [latex]c^2=11^2+(3\sqrt{3})^2-2*11*3\sqrt{3}*\cos 30^\circ[/latex] [latex]c^2=121+27-2*11*3\sqrt{3}*\frac{\sqrt{3}}{2}[/latex] [latex]c^2=121+27-11*3\sqrt{3}*\sqrt{3}[/latex] [latex]c^2=121+27-11*3*3[/latex] [latex]c^2=121+27-99[/latex] [latex]c^2=22+27[/latex] [latex]c^2=49[/latex] [latex]c^2=7^2[/latex] c=7 Значит третья сторона треугольника равна 7. Подставляем в формулу (*) [latex]R=\frac{3\sqrt{3}*11*7}{4\frac{33\sqrt{3}}{4}}[/latex] [latex]R=\frac{3\sqrt{3}*11*7}{33\sqrt{3}}[/latex] [latex]R=\frac{3*11*7}{33}[/latex] [latex]R=7[/latex] Нашли катет прямоугольного треугольника, образованного высотой пирамиды, боковым ребром и стороной, лежащей в основании пирамиды. Теперь нам известны гипотенуза прямоугольного треугольника (это боковое ребро пирамиды 8), катет (это радиус описанной окружности треугольника АВС, 7). Осталось найти другой катет (высоту пирамиды). По теореме Пифагора [latex]h^2=8^2-7^2[/latex] [latex]h^2=64-49[/latex] [latex]h^2=15[/latex] [latex]h=\sqrt{15}[/latex] Подставим известные значения в формулу (**) [latex]V=\frac{1}{3}*\frac{33\sqrt{3}}{4}*\sqrt{15}[/latex] [latex]V=\frac{11\sqrt{3}}{4}*\sqrt{15}[/latex] [latex]V=\frac{11\sqrt{3}\sqrt{3}\sqrt{5}}{4}[/latex] [latex]V=\frac{33\sqrt{5}}{4}[/latex] Ответ: [latex]V=\frac{33\sqrt{5}}{4}[/latex]
Не нашли ответ?
Похожие вопросы