Math Problem Statement

Baza prismei triunghiulare ABCA1B1C1 este un triunghi echilateral cu lungimea laturii a. Muchia laterală AA1 formează cu laturile bazei AB şi AC unghiuri congruente, măsura lor fiind α. Se ştie că . 1 AA = b Să se afle: a) aria laterală a prismei; b) înălţimea prismei.

Solution

Să rezolvăm pas cu pas problema:


Date cunoscute:

  1. Baza prismei triunghiulare este un triunghi echilateral ABCABC, cu lungimea laturii bazei aa.
  2. Muchia laterală AA1AA_1 are lungimea bb și formează unghiuri congruente α\alpha cu laturile bazei ABAB și ACAC.

a) Aria laterală a prismei

Aria laterală a unei prisme triunghiulare este dată de suma ariilor celor trei dreptunghiuri formate de muchiile laterale cu laturile bazei:

Alateral=Pbaza˘b,A_{\text{lateral}} = P_{\text{bază}} \cdot b,

unde Pbaza˘P_{\text{bază}} este perimetrul bazei triunghiului echilateral.

Perimetrul bazei este: Pbaza˘=3a.P_{\text{bază}} = 3a.

Deci: Alateral=3ab.A_{\text{lateral}} = 3a \cdot b.


b) Înălțimea prismei

Se știe că AA1=bAA_1 = b și că muchia AA1AA_1 formează unghiuri congruente α\alpha cu laturile bazei ABAB și ACAC. Acest lucru ne permite să determinăm înălțimea hh a prismei (distanța dintre baza ABCABC și planul bazei A1B1C1A_1B_1C_1).

Proiecția lui AA1AA_1 pe planul bazei:

Proiecția lui bb pe planul bazei este: bcos(α).b \cdot \cos(\alpha).

Cum AA1AA_1 este perpendicular pe planul bazei, înălțimea hh poate fi determinată folosind relația: h=bsin(α).h = b \cdot \sin(\alpha).


Rezultate finale:

  1. Aria laterală: Alateral=3ab.A_{\text{lateral}} = 3a \cdot b.

  2. Înălțimea prismei: h=bsin(α).h = b \cdot \sin(\alpha).


Dorești să explic în detaliu aceste calcule sau să extind rezolvarea?

Întrebări suplimentare:

  1. Cum putem calcula aria totală a prismei?
  2. Cum se modifică aria laterală dacă prisma are o înclinare diferită?
  3. Care este volumul prismei și cum poate fi determinat?
  4. Ce relație există între unghiul α\alpha și aria proiecției bazei pe un plan lateral?
  5. Cum se schimbă înălțimea prismei dacă lungimea bb sau unghiul α\alpha variază?

Tip:

Pentru a verifica proiecțiile geometrice, este util să desenezi prisma și să identifici clar unghiurile formate.

Ask a new question for Free

By Image

Drop file here or Click Here to upload

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Geometry
Prism properties
Trigonometry

Formulas

Lateral surface area of prism: A_lateral = Perimeter_base × height
Perimeter of equilateral triangle: P_base = 3a
Height of prism: h = b × sin(α)
Projection of height on the base: b × cos(α)

Theorems

Trigonometric relationships (sine and cosine functions)
Properties of equilateral triangles

Suitable Grade Level

Grades 10-12