1. Главная
  2. Библиотека
  3. Высшая математика
  4. высота правильной треугольной пирамиды равна 12 радиус...
Решение задачи на тему

высота правильной треугольной пирамиды равна 12 радиус вписанной окружности в основании равен 5 найдите а)высоту грани пирамиды б) тангес угла альфа лежащий между осгованием высотой пирамиды в) площадь полной поверхности

  • Высшая математика
  • #Аналитическая геометрия
  • #Линейная алгебра и аналитическая геометрия
высота правильной треугольной пирамиды равна 12 радиус вписанной окружности в основании равен 5 найдите а)высоту грани пирамиды б) тангес угла альфа лежащий между осгованием высотой пирамиды в) площадь полной поверхности

Условие:

высота правильной треугольной пирамиды равна 12 радиус вписанной окружности в основании равен 5 найдите а)высоту грани пирамиды б) тангес угла альфа лежащий между осгованием высотой пирамиды в) площадь полной поверхности

Решение:

Для решения задачи начнем с анализа данных и формул, которые нам понадобятся.

Дано:
- Высота правильной треугольной пирамиды $h = 12$
- Радиус вписанной окружности в основании $r = 5$

а) Найдем высоту грани пирамиды


1. Най... Для правильного треугольника радиус вписанной окружности $r$ связан со стороной $a$ следующим образом: $ r = \frac{a \sqrt{3}}{6} $ Подставим известное значение радиуса: $ 5 = \frac{a \sqrt{3}}{6} $ Умножим обе стороны на 6: $ 30 = a \sqrt{3} $ Теперь разделим обе стороны на $\sqrt{3}$: $ a = \frac{30}{\sqrt{3}} = 10\sqrt{3} $
  1. Высота грани hghg и высота пирамиды hh образуют прямоугольный треугольник.

    Высота грани hgh_g будет равна:

    hg=h2+(a2)2 h_g = \sqrt{h^2 + \left(\frac{a}{2}\right)^2}
    Подставим известные значения:
    hg=122+(53)2=144+75=219 h_g = \sqrt{12^2 + (5\sqrt{3})^2} = \sqrt{144 + 75} = \sqrt{219}

Тангенс угла α\alpha между основанием и высотой пирамиды можно найти по формуле:

tan(α)=ha2 \tan(\alpha) = \frac{h}{\frac{a}{2}}
Подставим значения:
tan(α)=1253=125333=12315=435 \tan(\alpha) = \frac{12}{5\sqrt{3}} = \frac{12}{5\sqrt{3}} \cdot \frac{\sqrt{3}}{\sqrt{3}} = \frac{12\sqrt{3}}{15} = \frac{4\sqrt{3}}{5}

Площадь полной поверхности SS правильной треугольной пирамиды состоит из площади основания и площади трех боковых граней.

  1. Площадь правильного треугольника:

    Sосн=34a2=34(103)2=34300=753 S_{осн} = \frac{\sqrt{3}}{4} a^2 = \frac{\sqrt{3}}{4} (10\sqrt{3})^2 = \frac{\sqrt{3}}{4} \cdot 300 = 75\sqrt{3}

  2. Площадь одной боковой грани равна:

    Sg=12103219 Sg = \frac{1}{2} \cdot 10\sqrt{3} \cdot \sqrt{219}
    Площадь трех боковых граней:
    Sгран=312103219=153219 S{гран} = 3 \cdot \frac{1}{2} \cdot 10\sqrt{3} \cdot \sqrt{219} = 15\sqrt{3} \cdot \sqrt{219}

  3. S=Sбок=753+153219 S = S{бок} = 75\sqrt{3} + 15\sqrt{3} \cdot \sqrt{219}

Таким образом, мы получили все необходимые результаты:

  • а) Высота грани пирамиды hg=219h_g = \sqrt{219}
  • б) Тангенс угла α\alpha tan(α)=435\tan(\alpha) = \frac{4\sqrt{3}}{5}
  • в) Площадь полной поверхности S=753+153219S = 75\sqrt{3} + 15\sqrt{3} \cdot \sqrt{219}

Выбери предмет