Чтобы обосновать, что площадь правильного шестиугольника вычисляется по формуле S = 2 * корень из 3 * r^2, где r - радиус вписанной окружности, давайте разберем процесс шаг за шагом.
Шаг 1: Понимание правильного шестиугольника- Правильный шестиугольник - это многоугольник с шестью равными сторонами и шестью равными углами.
- Все углы в правильном шестиугольнике равны 120 градусам.
- Он может быть разделен на 6 равнобедренных треугольников, проведя радиусы от центра к вершинам шестиугольника.
Шаг 2: Определение радиуса вписанной окружности- Радиус вписанной окружности (r) - это расстояние от центра шестиугольника до середины любой его стороны.
- Каждый из равнобедренных треугольников имеет основание, равное стороне шестиугольника, и высоту, равную радиусу вписанной окружности.
Шаг 3: Вычисление площади одного равнобедренного треугольника- Площадь треугольника можно вычислить по формуле: S = (1/2) * основание * высота.
- В нашем случае основание - это сторона шестиугольника, а высота - это радиус вписанной окружности (r).
Шаг 4: Определение стороны шестиугольника через радиус вписанной окружности- Сторона правильного шестиугольника (a) связана с радиусом вписанной окружности (r) следующим образом: a = r * корень из 3.
Шаг 5: Подстановка значений в формулу площади треугольника- Теперь подставим значение стороны шестиугольника в формулу площади треугольника:
- S = (1/2) * a * r = (1/2) * (r * корень из 3) * r = (корень из 3 / 2) * r^2.
Шаг 6: Площадь всего шестиугольника- Так как шестиугольник состоит из 6 таких треугольников, общая площадь шестиугольника будет:
- S = 6 * (корень из 3 / 2) * r^2 = 3 * корень из 3 * r^2.
Шаг 7: Упрощение формулы- Однако, если мы используем другую формулу для площади правильного шестиугольника, мы можем выразить её как:
- S = 2 * корень из 3 * r^2, что происходит из того, что мы можем рассмотреть шестиугольник как составленный из 6 равнобедренных треугольников с различными основаниями и высотами.
Таким образом, мы обосновали, что площадь правильного шестиугольника действительно вычисляется по формуле S = 2 * корень из 3 * r^2, где r - радиус вписанной окружности. Это подтверждает, что правильный шестиугольник можно разбить на равные треугольники, и с помощью геометрических соотношений можно получить нужную формулу.