Math Problem Statement

Высота правильной треугольной пирамиды равна 6 см, а двугранный угол между боковой гранью и плоскостью основания пирамиды равен 30° • Вычисли объём пирамиды.

Solution

Для вычисления объёма правильной треугольной пирамиды, нам нужно знать несколько параметров: основание, высоту и двугранный угол между боковой гранью и плоскостью основания. Давайте решим задачу шаг за шагом.

Дано:

  • Высота пирамиды h=6смh = 6 \, \text{см}.
  • Двугранный угол между боковой гранью и плоскостью основания α=30\alpha = 30^\circ.

Шаг 1: Определим радиус вписанной окружности

Для правильной треугольной пирамиды площадь основания можно вычислить, зная сторону основания aa, и её связь с радиусом вписанной окружности, которая перпендикулярна боковой грани.

Но проще всего будет использовать геометрические соображения, связанные с двугранным углом между боковой гранью и плоскостью основания.

Из формулы для двугранного угла tan(α)=hr\tan(\alpha) = \frac{h}{r}, где rr — это радиус вписанной окружности треугольника.

Подставим известные значения: tan(30)=6r\tan(30^\circ) = \frac{6}{r} Известно, что tan(30)=13\tan(30^\circ) = \frac{1}{\sqrt{3}}. Подставим это значение: 13=6r\frac{1}{\sqrt{3}} = \frac{6}{r} Решим для rr: r=63см.r = 6 \sqrt{3} \, \text{см}.

Шаг 2: Найдём площадь основания

Площадь основания правильной треугольной пирамиды можно вычислить через радиус вписанной окружности. Формула для площади правильного треугольника с радиусом вписанной окружности rr имеет вид: Sосн=332r2S_{\text{осн}} = \frac{3 \sqrt{3}}{2} r^2 Подставим r=63r = 6 \sqrt{3}: Sосн=332×(63)2=332×108=162см2.S_{\text{осн}} = \frac{3 \sqrt{3}}{2} \times (6 \sqrt{3})^2 = \frac{3 \sqrt{3}}{2} \times 108 = 162 \, \text{см}^2.

Шаг 3: Вычислим объём пирамиды

Объём правильной пирамиды вычисляется по формуле: V=13×Sосн×hV = \frac{1}{3} \times S_{\text{осн}} \times h Подставим значения: V=13×162×6=324см3.V = \frac{1}{3} \times 162 \times 6 = 324 \, \text{см}^3.

Ответ:

Объём пирамиды равен 324см3324 \, \text{см}^3.

Если вам нужны дополнительные подробности или пояснения, пожалуйста, уточните!


Дополнительные вопросы:

  1. Как вычисляется радиус вписанной окружности правильного треугольника?
  2. В чём разница между правильной и неправильной треугольной пирамидой?
  3. Что такое двугранный угол и как его можно вычислить для других фигур?
  4. Как изменится объём пирамиды, если высота увеличится в два раза?
  5. Какие существуют способы нахождения площади основания правильной пирамиды?

Совет:

Запоминайте важные формулы для объёмов и площадей геометрических фигур, чтобы легко и быстро решать задачи.

Ask a new question for Free

By Image

Drop file here or Click Here to upload

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Geometric Volume
Trigonometry
Pyramids
Triangle Geometry

Formulas

V = (1/3) × S_осн × h
tan(α) = h / r
S_осн = (3√3 / 2) × r²

Theorems

Volume of Pyramid
Properties of Right-Angled Triangles
Tangential Angle Formula

Suitable Grade Level

Grades 10-12