Какой объем у правильной треугольной пирамиды, если высота составляет 2 корня из 3, а боковое ребро создает угол 45 градусов с плоскостью?
Геометрия11 классОбъем правильной треугольной пирамидыобъем правильной треугольной пирамидывысота пирамидыбоковое реброугол 45 градусовгеометрия 11 класс
Чтобы найти объем правильной треугольной пирамиды, нам нужно знать площадь основания и высоту пирамиды. В данном случае основание пирамиды является правильным треугольником, а высота равна 2 корня из 3.
Шаг 1: Найдем длину стороны основания.
Поскольку боковое ребро создает угол 45 градусов с плоскостью основания, мы можем использовать тригонометрию для нахождения длины стороны основания.
Используя тригонометрическую функцию косинус, мы можем записать:
cos(45°) = h / L
Так как cos(45°) = 1/√2, то:
1/√2 = (2√3) / L
Отсюда можем выразить L:
L = 2√3 * √2 = 2√6.
Шаг 2: Найдем длину стороны основания a.
Теперь мы можем воспользоваться теоремой Пифагора, чтобы выразить a через L. В правильной треугольной пирамиде высота делит основание на два равных отрезка, и мы можем записать:
(a/2)² + h² = L².
Подставим известные значения:
(a/2)² + (2√3)² = (2√6)².
(a/2)² + 12 = 24.
(a/2)² = 24 - 12 = 12.
a/2 = √12 = 2√3.
Следовательно, a = 4√3.
Шаг 3: Найдем площадь основания.
Площадь S правильного треугольника можно найти по формуле:
S = (√3 / 4) * a².
Подставим значение a:
S = (√3 / 4) * (4√3)² = (√3 / 4) * 48 = 12√3.
Шаг 4: Найдем объем пирамиды.
Объем V правильной пирамиды можно найти по формуле:
V = (1/3) * S * h.
Подставим значения S и h:
V = (1/3) * (12√3) * (2√3) = (1/3) * 24 * 3 = 24.
Ответ: Объем правильной треугольной пирамиды составляет 24.