Помогите решить, пожалуйста:
Объем правильной шестиугольной пирамиды составляет 13,5, а высота равна корню из 3. Какой угол наклона бокового ребра пирамиды к плоскости основания?
Геометрия11 классОбъем и свойства правильной шестиугольной пирамидыобъем шестиугольной пирамидывысота пирамидыугол наклона бокового ребрагеометрия 11 классрешение задач по геометрии
Для решения данной задачи нам нужно найти угол наклона бокового ребра правильной шестиугольной пирамиды к плоскости основания. Давайте разберем шаги решения.
Шаг 1: Формула объема пирамидыОбъем V правильной шестиугольной пирамиды можно вычислить по формуле:
V = (1/3) * S * h
где S - площадь основания (шестиугольника),h - высота пирамиды.
Шаг 2: Подставляем известные значенияВ нашем случае объем V = 13,5, а высота h = √3. Подставим эти значения в формулу:
13,5 = (1/3) * S * √3.
Шаг 3: Найдем площадь основания SПерепишем уравнение для нахождения площади S:
S = (13,5 * 3) / √3.
S = 40,5 / √3.
Чтобы упростить это выражение, умножим числитель и знаменатель на √3:
S = (40,5 * √3) / 3 = 13,5√3.
Шаг 4: Найдем радиус описанной окружностиПлощадь шестиугольника можно также выразить через радиус описанной окружности (R):
S = (3√3 / 2) * R².
Теперь приравняем два выражения для площади:
(3√3 / 2) * R² = 13,5√3.
Шаг 5: Упростим уравнениеРазделим обе стороны на √3:
(3 / 2) * R² = 13,5.
Умножим обе стороны на 2/3:
R² = (13,5 * 2) / 3 = 9.
Таким образом, R = 3.
Шаг 6: Находим угол наклона бокового ребраТеперь мы можем найти угол наклона бокового ребра к плоскости основания. Обозначим этот угол как α. Мы знаем, что:
Используем тангенс угла α:
tan(α) = h / R = √3 / 3.
Шаг 7: Находим угол αТеперь найдем угол α:
tan(α) = √3 / 3 означает, что α = 30 градусов.
Ответ:Угол наклона бокового ребра пирамиды к плоскости основания составляет 30 градусов.