Math Problem Statement

снованием пирамиды РАВС служит прямоугольный треугольник АВС, угол C = 90 , ВС = 6 см, угол B = 60. Грань АРС перпендикулярна плоскости основания, а две другие наклонены к нему под углом в 45 . Найти объем пирамиды

Solution

Для нахождения объема пирамиды с основанием в виде прямоугольного треугольника, нужно использовать формулу объема пирамиды:

V=13SоснованияhV = \frac{1}{3} \cdot S_{\text{основания}} \cdot h

где SоснованияS_{\text{основания}} — площадь основания пирамиды, а hh — высота пирамиды, то есть расстояние от вершины пирамиды до основания.

Шаг 1: Находим параметры прямоугольного треугольника

Из условия известно, что основание пирамиды — это прямоугольный треугольник ABCABC, где угол C=90C = 90^\circ, длина катета BC=6BC = 6 см, и угол B=60B = 60^\circ.

  1. Найдем длину катета ABAB: В прямоугольном треугольнике, зная угол B=60B = 60^\circ, можно применить тригонометрические функции:

    tan(60)=противоположный катетприлежащий катет=ACBC\tan(60^\circ) = \frac{\text{противоположный катет}}{\text{прилежащий катет}} = \frac{AC}{BC}

    tan(60)=33=AC6AC=63см\tan(60^\circ) = \sqrt{3} \quad \Rightarrow \quad \sqrt{3} = \frac{AC}{6} \quad \Rightarrow \quad AC = 6\sqrt{3} \, \text{см}

  2. Найдем гипотенузу ABAB: Используем теорему Пифагора для треугольника ABCABC:

    AB=AC2+BC2=(63)2+62=108+36=144=12смAB = \sqrt{AC^2 + BC^2} = \sqrt{(6\sqrt{3})^2 + 6^2} = \sqrt{108 + 36} = \sqrt{144} = 12 \, \text{см}

Шаг 2: Находим площадь основания

Площадь прямоугольного треугольника вычисляется по формуле:

Sоснования=12BCAC=12663=183см2S_{\text{основания}} = \frac{1}{2} \cdot BC \cdot AC = \frac{1}{2} \cdot 6 \cdot 6\sqrt{3} = 18\sqrt{3} \, \text{см}^2

Шаг 3: Определяем высоту пирамиды

Из условия задачи известно, что грань АРСАРС перпендикулярна плоскости основания, а две другие грани наклонены к основанию под углом 45°. Таким образом, высота пирамиды будет равна длине отрезка, перпендикулярного к основанию.

Так как угол наклона других граней к плоскости основания составляет 4545^\circ, это значит, что высота пирамиды будет такой же, как длина отрезков наклонных граней, то есть:

h=6смh = 6 \, \text{см}

Шаг 4: Вычисляем объем пирамиды

Теперь можем найти объем пирамиды:

V=131836=131083=363см3V = \frac{1}{3} \cdot 18\sqrt{3} \cdot 6 = \frac{1}{3} \cdot 108\sqrt{3} = 36\sqrt{3} \, \text{см}^3

Ответ:

Объем пирамиды равен 363см336\sqrt{3} \, \text{см}^3, что примерно равно 62,35см362,35 \, \text{см}^3.

Есть ли что-то, что нужно уточнить или дополнить? Вот пять вопросов, которые могут помочь в дальнейшем изучении:

  1. Как изменится объем пирамиды, если угол наклона граней изменится на 30°?
  2. Почему для вычисления высоты пирамиды мы использовали длину наклонных граней?
  3. Какие еще методы существуют для нахождения объема пирамиды с прямоугольным основанием?
  4. Как можно было бы найти длины сторон прямоугольного треугольника, если бы нам был дан угол между катетами, а не один из углов?
  5. Как влияет изменение длины катетов основания на объем пирамиды?

Совет: В таких задачах всегда полезно сначала нарисовать схему, чтобы лучше понять геометрические отношения между элементами пирамиды.

Ask a new question for Free

By Image

Drop file here or Click Here to upload

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Geometry
Volume of a Pyramid
Trigonometry
Pythagorean Theorem

Formulas

V = 1/3 * S_основания * h
tan(60°) = AC / BC
AB = sqrt(AC^2 + BC^2)
S_основания = 1/2 * BC * AC

Theorems

Pythagorean Theorem
Trigonometric Functions

Suitable Grade Level

Grades 9-11