В правильной четырёхугольной пирамиде все рёбра равны 18. Найдите площадь сечения пирамиды плоскостью, проходящей через середины боковых рёбер.
Другие предметы Колледж Геометрия правильная четырехугольная пирамида площадь сечения рёбра равны 18 задача по математике колледж математика
Для решения задачи начнем с того, что у нас есть правильная четырёхугольная пирамида, в которой все рёбра равны 18. Это означает, что длина каждого ребра, включая основания, равна 18.
Сначала давайте определим, что такое правильная четырёхугольная пирамида. Это пирамида, у которой основание является квадратом, а все боковые грани - равнобедренные треугольники. В нашем случае длина стороны основания (квадрата) равна 18.
Теперь найдем координаты вершин пирамиды:
Для нахождения высоты пирамиды используем теорему Пифагора. Сначала найдем расстояние от центра основания до любой из вершин основания:
Центр основания O(9, 9, 0). Расстояние от O до A:
OA = sqrt((9-0)² + (9-0)²) = sqrt(81 + 81) = sqrt(162) = 9√2.
Теперь найдем h, используя равенство всех рёбер:
SA = 18 (ребро от вершины до основания), поэтому:
SA² = OA² + h²,
18² = (9√2)² + h².
324 = 162 + h².
h² = 324 - 162 = 162.
h = 9√2.
Теперь мы знаем координаты всех вершин пирамиды:
Теперь перейдем к нахождению середины боковых рёбер. Середины рёбер AS, BS, CS и DS будут следующими:
Теперь мы можем найти площадь сечения, которая образуется плоскостью, проходящей через точки M1, M2, M3 и M4. Это будет квадрат, так как все стороны равны:
Длина стороны квадрата равна расстоянию между M1 и M2:
Длина = M2 - M1 = sqrt((18-0)² + (0-0)²) = sqrt(324) = 18.
Площадь квадрата равна:
Площадь = сторона * сторона = 18 * 18 = 324.
Однако, мы ищем площадь сечения, проходящего через середины боковых рёбер, что приводит к уменьшению площади в два раза (так как сечение проходит через середины рёбер).
Поэтому, площадь сечения равна:
Площадь сечения = 324 / 2 = 162.
Ответ: 162.