Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Задание № 360
i

Бо­ко­вые ребра тре­уголь­ной пи­ра­ми­ды имеют оди­на­ко­вую длину и равны 15 см. Из трех плос­ких углов, об­ра­зо­ван­ных этими реб­ра­ми при вер­ши­не пи­ра­ми­ды, два равны arctg2, а тре­тий  — 90°. Най­ди­те объем пи­ра­ми­ды.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

На при­ве­ден­ном изоб­ра­же­нии видно, что \angle ABP=\angle CBP= арк­тан­генс 2 и \angle ABC=90 гра­ду­сов. Также про­ве­де­ны вы­со­ты PF и PM к сто­ро­нам ос­но­ва­ния и вы­со­та пи­ра­ми­ды PH. В тре­уголь­ни­ках PFB и PMB ги­по­те­ну­за общая, а углы, при­ле­жа­щие к ней, равны по усло­вию, тогда эти тре­уголь­ни­ки равны по ги­по­те­ну­зе и остро­му углу, от­ку­да, как со­от­вет­ству­ю­щие эле­мен­ты, FB=BM. Так как HB  — общая сто­ро­на, то тре­уголь­ни­ки BHF и BHM равны по ка­те­ту и ги­по­те­ну­зе. Тогда \angle MBH=\angle FBH и BH  — бис­сек­три­са \angle ABC, сле­до­ва­тель­но, \angle FBH=\angle MBH=45 гра­ду­сов.

В пря­мо­уголь­ном тре­уголь­ни­ке PFB из­вест­но, что:

\angle FBP= арк­тан­генс 2 рав­но­силь­но тан­генс \angle FBP=2 рав­но­силь­но дробь: чис­ли­тель: PF, зна­ме­на­тель: FB конец дроби =2 рав­но­силь­но PF=2FB.

Тогда по тео­ре­ме Пи­фа­го­ра:

PB в квад­ра­те =FB в квад­ра­те плюс PF в квад­ра­те рав­но­силь­но 225=FB в квад­ра­те плюс 4FB в квад­ра­те рав­но­силь­но 5FB в квад­ра­те =225 рав­но­силь­но FB=3 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 конец ар­гу­мен­та см

Тогда PF=2FB=6 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 конец ар­гу­мен­та см.

 

В тре­уголь­ни­ке FBH имеем:

 тан­генс \angle FBH= дробь: чис­ли­тель: FH, зна­ме­на­тель: BF конец дроби рав­но­силь­но BF тан­генс 45 гра­ду­сов=FH рав­но­силь­но FH=BF рав­но­силь­но FH=3 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 конец ар­гу­мен­та см.

Из тре­уголь­ни­ка PHF по тео­ре­ме Пи­фа­го­ра:

PF в квад­ра­те =PH в квад­ра­те плюс FH в квад­ра­те рав­но­силь­но PH в квад­ра­те = левая круг­лая скоб­ка 6 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те минус левая круг­лая скоб­ка 3 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те рав­но­силь­но PH в квад­ра­те =135 рав­но­силь­но PH=3 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 15 конец ар­гу­мен­та см.

Рас­счи­та­ем объём пи­ра­ми­ды:

V= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби PH умно­жить на S_о_с_н= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби умно­жить на 3 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 15 конец ар­гу­мен­та умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби AB умно­жить на BC умно­жить на синус \angle ABC= дробь: чис­ли­тель: 225 умно­жить на 3 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 15 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 6 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 225 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 15 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби см в кубе .

 

Ответ:  дробь: чис­ли­тель: 225 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 15 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби см в кубе .

Классификатор алгебры: 3.6. Не­пра­виль­ные пи­ра­ми­ды, 4.2. Объем мно­го­гран­ни­ка
Методы алгебры: Тео­ре­ма Пи­фа­го­ра