Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

Конус опи­сан около пи­ра­ми­ды PABCD, ос­но­ва­ни­ем ко­то­рой яв­ля­ет­ся тра­пе­ция ABCD. Из­вест­но, что AB=BC=CD=3 см и один из углов тра­пе­ции равен 60°. Объем ко­ну­са равен 9 Пи см3. Най­ди­те угол на­кло­на бо­ко­вых ребер пи­ра­ми­ды к плос­ко­сти ос­но­ва­ния.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Рас­смот­рим тра­пе­цию ABCD, впи­сан­ную в ос­но­ва­ние ко­ну­са. Так как AB = BC, то по свой­ству рав­но­бед­рен­но­го тре­уголь­ни­ка угол BAC равен углу BCA. По­сколь­ку BC || AD, то угол DAC равен углу BCA, то есть угол BAC равен углу CAD, а угол BAD равен 60°, тогда угол CAD = 60° : 2 = 30°.

В тре­уголь­ни­ке CAD угол ACD = 180° − (60° + 30°) = 90°, то есть тре­уголь­ник CAD пря­мо­уголь­ный, его ги­по­те­ну­за AD яв­ля­ет­ся диа­мет­ром окруж­но­сти ос­но­ва­ния ко­ну­са.

Так как угол CAD = 30° и CD = 3 см, то AD = 2 · CD = 6 см, то есть ра­ди­ус ос­но­ва­ния ко­ну­са равен 3 см.

По фор­му­ле объёма ко­ну­са V = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби S_осн h найдём вы­со­ту:

h = дробь: чис­ли­тель: 3 V, зна­ме­на­тель: S_осн конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 3 умно­жить на 9 Пи , зна­ме­на­тель: 9 Пи конец дроби = 3 см.

Тре­уголь­ник POA пря­мо­уголь­ный, тогда

 тан­генс \angle POA = дробь: чис­ли­тель: PO, зна­ме­на­тель: OA конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби = 1;\angle PAO = 45 гра­ду­сов.

Так как все бо­ко­вые рёбра пи­ра­ми­ды рав­но­на­кло­не­ны к её ос­но­ва­нию, то угол на­кло­на бо­ко­вых рёбер пи­ра­ми­ды к плос­ко­сти ос­но­ва­ния равен 45°.

 

Ответ: 45°.

Классификатор алгебры: 1.6. Угол между плос­ко­стя­ми, 3.6. Не­пра­виль­ные пи­ра­ми­ды, 3.17. Конус, 3.24. Ком­би­на­ции мно­го­гран­ни­ков и круг­лых тел