Основание пирамиды - правильный треугольник с площадью 9√3см². Две боковые грани пирамиды перпендикулярны к плоскости основания а третья наклонена на к ней под углом 30 градусов. Найдите длины боковых ребер пирамиды найти площадь боковой поверхности
Геометрия 11 класс Пирамиды основание пирамиды правильный треугольник площадь 9√3 см² боковые грани перпендикулярные наклон под углом 30 градусов длины боковых ребер площадь боковой поверхности
Для решения задачи начнем с анализа данных и определения необходимых величин.
1. **Находим сторону основания пирамиды.**
Поскольку основание пирамиды - правильный треугольник, его площадь можно выразить через сторону a:
Площадь треугольника = (√3 / 4) * a².
Из условия задачи знаем, что площадь равна 9√3 см², поэтому:
(√3 / 4) * a² = 9√3.
Умножим обе стороны на 4:
√3 * a² = 36.
Теперь разделим обе стороны на √3:
a² = 36 / √3.
Упростим это выражение:
a² = 12√3.
Теперь найдем a:
a = √(12√3).
Для удобства, упростим это выражение:
a = 2√3√3 = 6 см.
2. **Находим длины боковых ребер пирамиды.**
Обозначим вершину пирамиды как O, а вершины основания как A, B, C.
Из условия задачи известно, что две боковые грани перпендикулярны к плоскости основания, значит, ребра OA и OB перпендикулярны к плоскости ABC.
Третья боковая грань наклонена под углом 30 градусов к плоскости основания, это означает, что угол между ребром OC и плоскостью ABC равен 30 градусов.
3. **Находим длину ребра OA и OB.**
Пусть длина OA = h (высота от O до плоскости ABC). Поскольку OA и OB перпендикулярны, они равны, то есть OA = OB = h.
Согласно свойствам правильного треугольника, высота h может быть найдена через площадь основания:
Площадь = (1/2) * a * h.
Подставим известные значения:
9√3 = (1/2) * 6 * h.
Умножим обе стороны на 2:
18√3 = 6h.
Теперь найдем h:
h = 3√3 см.
4. **Находим длину ребра OC.**
Так как угол между OC и плоскостью ABC равен 30 градусов, можем использовать тригонометрию:
cos(30) = (h / OC), где h = 3√3.
cos(30) = √3 / 2, поэтому:
√3 / 2 = (3√3) / OC.
Теперь выразим OC:
OC = (3√3) / (√3 / 2) = 6 см.
Таким образом, длины боковых ребер пирамиды:
5. **Находим площадь боковой поверхности пирамиды.**
Площадь боковой поверхности состоит из площадей трех треугольников: OAB, OAC и OBC.
Площадь треугольника OAB:
Площадь = (1/2) * AB * OA, где AB = 6 см и OA = 3√3 см.
Площадь OAB = (1/2) * 6 * 3√3 = 9√3 см².
Так как OAC и OBC имеют одинаковую высоту и основание:
Площадь OAC = (1/2) * AC * OA = (1/2) * 6 * 3√3 = 9√3 см².
Площадь OBC = (1/2) * BC * OB = (1/2) * 6 * 3√3 = 9√3 см².
Теперь суммируем площади трех боковых треугольников:
Площадь боковой поверхности = Площадь OAB + Площадь OAC + Площадь OBC = 9√3 + 9√3 + 9√3 = 27√3 см².
Итак, окончательный ответ: