Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

Ос­но­ва­ни­ем пи­ра­ми­ды MABCD яв­ля­ет­ся тра­пе­ция ABCD с пря­мым углом A и ос­но­ва­ни­я­ми BC  =  3 см и AD  =  6 см. Все бо­ко­вые грани пи­ра­ми­ды об­ра­зу­ют с ос­но­ва­ни­ем ост­рый угол, синус ко­то­ро­го равен 0,6. Най­ди­те объем пи­ра­ми­ды.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Пусть точка O  — про­ек­ция вер­ши­ны M на плос­кость ABCD. Пер­пен­ди­ку­ля­ры из точек O и M на каж­дое из ребер ос­но­ва­ния пи­ра­ми­ды па­да­ют в одну точку по тео­ре­ме о трех пер­пен­ди­ку­ля­рах. Рас­смот­рим тре­уголь­ник MOT, где T  — любая из этих точек, тогда угол между бо­ко­вой гра­нью пи­ра­ми­ды и плос­ко­стью ос­но­ва­ния это угол MTO. Сле­до­ва­тель­но, все эти пря­мо­уголь­ные тре­уголь­ни­ки равны по об­ще­му ка­те­ту MO и остро­му углу, по­это­му вто­рые их ка­те­ты тоже равны. Итак, точка O рав­но­уда­ле­на от всех сто­рон тра­пе­ции и по­это­му яв­ля­ет­ся цен­тром впи­сан­ной в неё окруж­но­сти.

Про­ве­дем пер­пен­ди­ку­ляр CH к ос­но­ва­нию AD тра­пе­ции. Тогда BCHA  — пря­мо­уголь­ник, AH=BC=3, и HD=AD минус AH=6 минус 3=3. Обо­зна­чим AB=CH=x, тогда, по тео­ре­ме Пи­фа­го­ра для тре­уголь­ни­ка CHD по­лу­ча­ем CD= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: x в квад­ра­те плюс 9 конец ар­гу­мен­та .

По­сколь­ку ABCD  — опи­сан­ный че­ты­рех­уголь­ник, суммы его про­ти­во­по­лож­ных сто­рон равны. Зна­чит, x плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: x в квад­ра­те плюс 9 конец ар­гу­мен­та =3 плюс 6. Решим это урав­не­ние:

 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: x в квад­ра­те плюс 9 конец ар­гу­мен­та =9 минус x рав­но­силь­но x в квад­ра­те плюс 9=81 минус 18x плюс x в квад­ра­те рав­но­силь­но 18x=72 рав­но­силь­но x=4.

По­сколь­ку рас­сто­я­ния от O до ос­но­ва­ний тра­пе­ции равны, они равны по­ло­ви­не вы­со­ты тра­пе­ции, то есть 2.

В тре­уголь­ни­ке MOT те­перь на­хо­дим

 ко­си­нус \angle MOT= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 1 минус синус в квад­ра­те \angle MOT конец ар­гу­мен­та = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 1 минус 0,36 конец ар­гу­мен­та = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 0,64 конец ар­гу­мен­та =0,8 ,  тан­генс \angle MOT= дробь: чис­ли­тель: 0,6, зна­ме­на­тель: 0,8 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби и MO=OT тан­генс \angle MOT=2 умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби .

Это вы­со­та пи­ра­ми­ды. Пло­щадь ос­но­ва­ния пи­ра­ми­ды равна

 дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби левая круг­лая скоб­ка AD плюс BC пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на AB= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби левая круг­лая скоб­ка 6 плюс 3 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на 4=18.

Окон­ча­тель­но, объем пи­ра­ми­ды равен V = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби умно­жить на 18=9.

 

Ответ: 9.


Аналоги к заданию № 825: 835 Все

Классификатор алгебры: 3.6. Не­пра­виль­ные пи­ра­ми­ды, 4.2. Объем мно­го­гран­ни­ка
Методы алгебры: Ис­поль­зо­ва­ние три­го­но­мет­рии, Тео­ре­ма Пи­фа­го­ра, Тео­ре­ма о трёх пер­пен­ди­ку­ля­рах