В правильной треугольной пирамиде боковое ребро равно 6, а тангенс угла между боковой гранью и плоскостью основания равен 2 корня из 11. Какова длина стороны основания этой пирамиды?
Геометрия11 классПравильные пирамидыправильная треугольная пирамидабоковое ребротангенс угладлина стороны основаниягеометрия 11 класс
Для решения этой задачи начнем с анализа данных, которые нам известны:
Обозначим:
Сначала найдем высоту боковой грани. Мы знаем, что тангенс угла между боковой гранью и плоскостью основания определяет отношение высоты боковой грани к радиусу основания треугольной пирамиды. В данном случае, это можно записать как:
tan(α) = h / (s / √3),
где α — угол между боковой гранью и плоскостью основания. Так как нам дано значение тангенса, подставим его в уравнение:
2√11 = h / (s / √3).
Перепишем это уравнение, выразив h:
h = 2√11 * (s / √3) = (2√11 * s) / √3.
Теперь у нас есть выражение для высоты боковой грани. Далее, мы можем использовать теорему Пифагора для нахождения длины бокового ребра:
h² + (s / 2)² = 6².
Подставим h из предыдущего выражения:
((2√11 * s) / √3)² + (s / 2)² = 36.
Теперь упростим это уравнение:
(4 * 11 * s²) / 3 + (s² / 4) = 36.
Умножим все уравнение на 12 (наименьшее общее кратное для 3 и 4),чтобы избавиться от дробей:
4 * 11 * s² * 4 + 3 * s² = 36 * 12.
Это упростится до:
176s² + 3s² = 432.
Соберем подобные слагаемые:
179s² = 432.
Теперь выразим s²:
s² = 432 / 179.
И найдем длину стороны основания:
s = √(432 / 179).
Теперь упростим корень. Разложим 432 на множители:
432 = 16 * 27 = 16 * 3³.
Таким образом, мы можем записать:
s = (4 * 3√3) / √179.
Итак, длина стороны основания правильной треугольной пирамиды равна:
s = 4 * 3√3 / √179.