Сторона основания правильной четырехугольной пирамиды равна 2 дм, а двугранный угол при боковом ребре - 120 градусов. найдите высоту пирамиды.

Смирнов Алексей Владимирович

Учитель математики высшей категории

Проверено учителем

Высота правильной четырехугольной пирамиды равна 1 дм. ️ Шаг 1: Анализ геометрической конструкции Пусть SABCDcap S cap A cap B cap C cap D — правильная четырехугольная пирамида с основанием ABCDcap A cap B cap C cap D и вершиной Scap S. Точка Ocap O — центр основания, SO=Hcap S cap O equals cap H — искомая высота. Сторона основания a=2a equals 2. Диагональ основания BD=a2=22cap B cap D equals a the square root of 2 end-root equals 2 the square root of 2 end-root , тогда OC=12BD=2cap O cap C equals one-half cap B cap D equals the square root of 2 end-root . Двугранный угол при боковом ребре SCcap S cap C образован плоским углом BKD=120angle cap B cap K cap D equals 120 raised to the composed with power, где BKSCcap B cap K ⟂ cap S cap C и DKSCcap D cap K ⟂ cap S cap C. ️ Шаг 2: Нахождение высоты треугольника боковой грани Рассмотрим равнобедренный BKDtriangle cap B cap K cap D. Отрезок KMcap K cap M — его медиана и высота к основанию BDcap B cap D (где Mcap M совпадает с Ocap O). Из прямоугольного BKOtriangle cap B cap K cap O: sin(BKO)=sin(60)=BOBKsine open paren angle cap B cap K cap O close paren equals sine open paren 60 raised to the composed with power close paren equals the fraction with numerator cap B cap O and denominator cap B cap K end-fraction BK=BOsin(60)=23/2=223cap B cap K equals the fraction with numerator cap B cap O and denominator sine open paren 60 raised to the composed with power close paren end-fraction equals the fraction with numerator the square root of 2 end-root and denominator the square root of 3 end-root / 2 end-fraction equals the fraction with numerator 2 the square root of 2 end-root and denominator the square root of 3 end-root end-fraction Здесь BKcap B cap K является высотой боковой грани SBCcap S cap B cap C, проведенной к боковому ребру SCcap S cap C. ️ Шаг 3: Вычисление длины бокового ребра Пусть боковое ребро SC=Lcap S cap C equals cap L. Площадь боковой грани SBCtriangle cap S cap B cap C можно выразить двумя способами: через высоту BKcap B cap K и через апофему hsh sub s. Апофема hs=L2(a/2)2=L21h sub s equals the square root of cap L squared minus open paren a / 2 close paren squared end-root equals the square root of cap L squared minus 1 end-root . 12LBK=12ahsone-half center dot cap L center dot cap B cap K equals one-half center dot a center dot h sub s L223=2L21cap L center dot the fraction with numerator 2 the square root of 2 end-root and denominator the square root of 3 end-root end-fraction equals 2 center dot the square root of cap L squared minus 1 end-root Возведем в квадрат: 8L23=4(L21)2L23=L21the fraction with numerator 8 cap L squared and denominator 3 end-fraction equals 4 open paren cap L squared minus 1 close paren implies the fraction with numerator 2 cap L squared and denominator 3 end-fraction equals cap L squared minus 1 13L2=1L2=3one-third cap L squared equals 1 implies cap L squared equals 3 ️ Шаг 4: Расчет высоты пирамиды Из прямоугольного SOCtriangle cap S cap O cap C по теореме Пифагора: H2=L2OC2cap H squared equals cap L squared minus cap O cap C squared H2=3(2)2=32=1cap H squared equals 3 minus open paren the square root of 2 end-root close paren squared equals 3 minus 2 equals 1 H=1cap H equals 1 Ответ: Высота пирамиды составляет 1 дм. Сообщите, необходимо ли рассчитать объем или площадь полной поверхности данной пирамиды?

Форма ответа

Ваш аватар