Дана треугольная пирамида АВСD, две боковые грани образуют равные равнобедренные треугольники с прямыми углами при вершине В. Найдите расстояние от точки В до плоскости треугольника DАС, если высота пирамиды 4 и равна высоте из точки В на DC.
Объяснение: диагональ основания АС делит его на 2 равных прямоугольных треугольника АВС и АСД, в которых стороны основания являются катетами а диагональ АС - гипотенуза. Найдём катет СД по теореме Пифагора:
СД²=АВ²=√(АС²-АД²)=√(13²-12²)=
=√(169-144)=√25=5см
Теперь найдём площади боковых граней, зная стороны и высоту параллелепипеда:
Sabcd=Sa1b1c1d1=5×12=60см². Таких граней 2, поэтому площадь двух таких граней=60×2=120см²
В параллелепипеде 6 граней и одинаковых по 2, поэтому будем умножать каждую найденную площадь грани на 2
Saa1b1b=Sdd1c1c=5×6=30см²; 2S=30×2=60см²
Saa1d1d=Sbb1c1c=12×6=72см²
2S=72×2=144см²
Теперь найдём полную площадь поверхности параллелепипеда, зная площиди всех его граней:
Если боковое ребро составляет с основанием угол 45, то треугольник, который образуют высота и основание пирамиды является прямоугольным и равнобедренным, в котором высота пирамиды и проэкция рёбра на основание являются катетами а боковое ребро - гипотенузой, поэтому высота пирамиды тоже будет 10см. Также в прямоугольном равнобедренном треугольнике гипотенуза в √2 раз больше катета, поэтому боковое ребро=10√2см. Если провести апофему, то она делит боковую грань и сторону основания пополам, образуя при этом 2 прямоугольных треугольника, поскольку боковая грань тоже является равнобедренным треугольником, поэтому апофема является биссектрисой и высотой. Так как сторона основания дклится пополам то половина основания будет 10/2=5см. Найдё апофему по теореме Пифагора:
Апоф²=(10√2)²-5²=100×2-25=200-25=175;
Апоф=√175=√3×25=5√3см
Апоф=5√3см.
Теперь найдём площадь боковой грани пирамиды по формуле:
Sбок.гр=½×а×h, где а- сторона основания, а h- апофема, (высота) проведённая к этой стороне.
Sбок.гр=½×10×5√3=5×5√3=25√3см². Так как таких граней в пирамиде 3 то мы можем найти площадь боковой поверхности: Sбок.пов=25√3×3=75√3см²
ОТВЕТ: Sбок.пов=75√3
ЗАДАНИЕ 3.4
Боковое ребро и высота пирамиды вместе с основанием образуют прямоугольный треугольник, в котором проэкция бокового рёбра на основание и высота пирамиды являются катетами а боковое ребро - гипотенузой. Найдём величину проэкция на основание по теореме Пифагора:
Проэк²=бок.р²-выс²=5²-3²=25-9=16;
Проэк=√16=4см
Если провести вторую такую же проэкцию от соседнего ребра, то получится равнобедренный прямоугольный треугольник, в котором 2 проэкции являются катетами а сторона основания - гипотенузой и катеты равны между собой. Гипотенуза в равнобедренном прямоугольном треугольнике больше катета в √2 раз, поэтому сторона основания =4√2см. Так как в правильной четырёхугольной пирамиде в основании лежит квадрата, то его площадь вычисляется по формуле: S=a², где а - его сторона. Найдём площадь основания используя эту формулу: Sосн=(4√2)²=16×2=32см²
Теперь, зная основание пирамиды и её высоту найдём её объем по формуле:
ответ: 324см²
Объяснение: диагональ основания АС делит его на 2 равных прямоугольных треугольника АВС и АСД, в которых стороны основания являются катетами а диагональ АС - гипотенуза. Найдём катет СД по теореме Пифагора:
СД²=АВ²=√(АС²-АД²)=√(13²-12²)=
=√(169-144)=√25=5см
Теперь найдём площади боковых граней, зная стороны и высоту параллелепипеда:
Sabcd=Sa1b1c1d1=5×12=60см². Таких граней 2, поэтому площадь двух таких граней=60×2=120см²
В параллелепипеде 6 граней и одинаковых по 2, поэтому будем умножать каждую найденную площадь грани на 2
Saa1b1b=Sdd1c1c=5×6=30см²; 2S=30×2=60см²
Saa1d1d=Sbb1c1c=12×6=72см²
2S=72×2=144см²
Теперь найдём полную площадь поверхности параллелепипеда, зная площиди всех его граней:
Sпол=120+60+144=324см²
Объяснение: ЗАДАНИЕ 3.3
Если боковое ребро составляет с основанием угол 45, то треугольник, который образуют высота и основание пирамиды является прямоугольным и равнобедренным, в котором высота пирамиды и проэкция рёбра на основание являются катетами а боковое ребро - гипотенузой, поэтому высота пирамиды тоже будет 10см. Также в прямоугольном равнобедренном треугольнике гипотенуза в √2 раз больше катета, поэтому боковое ребро=10√2см. Если провести апофему, то она делит боковую грань и сторону основания пополам, образуя при этом 2 прямоугольных треугольника, поскольку боковая грань тоже является равнобедренным треугольником, поэтому апофема является биссектрисой и высотой. Так как сторона основания дклится пополам то половина основания будет 10/2=5см. Найдё апофему по теореме Пифагора:
Апоф²=(10√2)²-5²=100×2-25=200-25=175;
Апоф=√175=√3×25=5√3см
Апоф=5√3см.
Теперь найдём площадь боковой грани пирамиды по формуле:
Sбок.гр=½×а×h, где а- сторона основания, а h- апофема, (высота) проведённая к этой стороне.
Sбок.гр=½×10×5√3=5×5√3=25√3см². Так как таких граней в пирамиде 3 то мы можем найти площадь боковой поверхности: Sбок.пов=25√3×3=75√3см²
ОТВЕТ: Sбок.пов=75√3
ЗАДАНИЕ 3.4
Боковое ребро и высота пирамиды вместе с основанием образуют прямоугольный треугольник, в котором проэкция бокового рёбра на основание и высота пирамиды являются катетами а боковое ребро - гипотенузой. Найдём величину проэкция на основание по теореме Пифагора:
Проэк²=бок.р²-выс²=5²-3²=25-9=16;
Проэк=√16=4см
Если провести вторую такую же проэкцию от соседнего ребра, то получится равнобедренный прямоугольный треугольник, в котором 2 проэкции являются катетами а сторона основания - гипотенузой и катеты равны между собой. Гипотенуза в равнобедренном прямоугольном треугольнике больше катета в √2 раз, поэтому сторона основания =4√2см. Так как в правильной четырёхугольной пирамиде в основании лежит квадрата, то его площадь вычисляется по формуле: S=a², где а - его сторона. Найдём площадь основания используя эту формулу: Sосн=(4√2)²=16×2=32см²
Теперь, зная основание пирамиды и её высоту найдём её объем по формуле:
V=⅓×Sосн×h, где h- высота пирамиды:
V=⅓×32×3=32см³.
ОТВЕТ: V=32см³