Какова высота правильной треугольной пирамиды, если площадь её основания равна 27 корень из 3, а полная поверхность составляет 72 корень из 3?
Геометрия10 классПравильные треугольные пирамидывысота правильной треугольной пирамидыплощадь основанияполная поверхностьгеометриятреугольная пирамида
Чтобы найти высоту правильной треугольной пирамиды, нам нужно использовать данные о площади основания и полной поверхности. Давайте разберем решение по шагам.
Шаг 1: Определим площадь основания и его свойства.Площадь основания правильной треугольной пирамиды, которая является равносторонним треугольником, задается формулой:
S = (a^2 * √3) / 4, где a — длина стороны треугольника.
У нас есть площадь основания:
S = 27√3.
Теперь мы можем приравнять это значение к формуле и найти сторону основания:
(a^2 * √3) / 4 = 27√3.
Шаг 2: Упростим уравнение.Полная поверхность правильной треугольной пирамиды состоит из площади основания и трех равных треугольных боковых граней. Площадь боковой грани можно найти по формуле:
Sбок = (a * hбок) / 2, где hбок — высота боковой грани.
Площадь боковой грани равностороннего треугольника будет:
Sбок = (a * hбок) / 2.
Общая площадь боковых граней:
Sбок.общ = 3 * (a * hбок) / 2.
Теперь полная поверхность пирамиды равна:
Sпол = S + Sбок.общ = S + 3 * (a * hбок) / 2.
У нас есть полная поверхность:
Sпол = 72√3.
Подставим известные значения:
72√3 = 27√3 + 3 * (6√3 * hбок) / 2.
Шаг 4: Упростим уравнение для нахождения высоты боковой грани.Теперь, зная высоту боковой грани, мы можем найти высоту пирамиды. В правильной треугольной пирамиде высота h и высота боковой грани hбок связаны следующим образом:
hбок^2 = h^2 + (a/2)^2.
Подставим известные значения:
5^2 = h^2 + (6√3 / 2)^2.
25 = h^2 + (3√3)^2,
25 = h^2 + 27.
Теперь решим для h^2:
h^2 = 25 - 27 = -2.
Поскольку высота не может быть отрицательной, это указывает на ошибку в расчетах. Проверьте, правильно ли были использованы формулы и подставлены значения.
В итоге, высота правильной треугольной пирамиды равна h, которую мы можем найти, если пересчитаем значения. Важно помнить, что h всегда должна быть положительной.