Какой объем имеет прямой параллелепипед, если его основание имеет стороны длиной 8 см и 15 см, образующие угол в 60 градусов, а меньшая диагональ образует угол в 30 градусов с плоскостью основания?
Математика11 классОбъем прямого параллелепипедаобъем параллелепипедапрямой параллелепипедматематика 11 классплощадь основанияугол между сторонамименьшая диагональзадачи по геометрии
Для нахождения объема прямого параллелепипеда, нам необходимо сначала найти высоту и площадь основания. Площадь основания можно вычислить, используя формулу для площади треугольника, так как основание имеет форму трапеции, образованной двумя сторонами и углом между ними.
Шаг 1: Найдем площадь основания.
Стороны основания равны 8 см и 15 см, угол между ними равен 60 градусов. Площадь треугольника можно найти по формуле:
Площадь = 1/2 * a * b * sin(угол),
где a и b - длины сторон, а угол - угол между ними.
Теперь подставим значения:
Площадь = 1/2 * 8 * 15 * sin(60).
Значение sin(60) равно корень из 3 делённое на 2, то есть примерно 0.866.
Подставляем:
Площадь = 1/2 * 8 * 15 * 0.866 = 60 * 0.866 = 51.96 см² (примерно).
Шаг 2: Найдем высоту параллелепипеда.
По условию задачи, меньшая диагональ образует угол в 30 градусов с плоскостью основания. Чтобы найти высоту, воспользуемся тригонометрией.
Пусть h - высота параллелепипеда, а d - длина меньшей диагонали основания. Мы знаем, что:
sin(угол) = h / d.
Для начала найдем длину меньшей диагонали:
Длина диагонали d можно найти по формуле:
d = корень из (a² + b² - 2ab * cos(угол)).
Подставим значения:
d = корень из (8² + 15² - 2 * 8 * 15 * cos(60)).
Значение cos(60) равно 0.5.
Теперь подставляем:
d = корень из (64 + 225 - 2 * 8 * 15 * 0.5).
Это будет:
d = корень из (64 + 225 - 120) = корень из 169 = 13 см.
Теперь, зная d, можем найти высоту h:
sin(30) = h / 13.
Значение sin(30) равно 0.5.
Подставляем:
0.5 = h / 13.
Отсюда h = 0.5 * 13 = 6.5 см.
Шаг 3: Найдем объем параллелепипеда.
Объем V параллелепипеда можно найти по формуле:
V = Площадь основания * высота.
Подставляем значения:
V = 51.96 см² * 6.5 см = 337.74 см³ (примерно).
Ответ: Объем прямого параллелепипеда составляет примерно 337.74 см³.