Шар радиуса R описан около правильной треугольной пирамиды, боковое ребро которой образует с плоскостью основания угол а. Найти объём пирамиды. Сделать чертёж.

18 Окт 2020 в 19:42
152 +1
1
Ответы
1

Обозначим через O центр описанной окружности, а через A, B, C вершины треугольной пирамиды, а через D середину основания. Так как треугольная пирамида правильная, то AD является медианой треугольника ABC, следовательно, AD - это высота пирамиды.

Также из геометрии известно, что радиус описанной окружности равен половине стороны основания треугольника R=AB/2R = AB/2R=AB/2.

Таким образом, треугольник ADO - прямоугольный с прямым углом в вершине D. По теореме Пифагора:
AD² + AO² = OD²,
AB/2AB/2AB/2² + AD+RAD + RAD+R² = AD²,
AB/2AB/2AB/2² + AD2+2R<em>AD+R2AD² + 2R<em>AD + R²AD2+2R<em>AD+R2 = AD²,
AB²/4 + 2RAD + R² = 3AD².

С другой стороны, из правильности треугольника ABC следует равенство AB = 2Rcos60°60°60° = R. Подставляем AB = R в полученное уравнение:
AB²/4 + 2RAD + R² = 3AD²,
R²/4 + 2RAD + R² = 3AD²,
2RAD = 2R²,
AD = R.

Таким образом, высота пирамиды равна радиусу описанной окружности.

Объем пирамиды можно найти по формуле:
V = 1/31/31/3 S h,
где S - площадь основания треугольника ABC, h - высота пирамиды.

Так как треугольная пирамида правильная, площадь основания равна:
S = 1/21/21/2 AB AD,
S = 1/21/21/2 R R,
S = R²/2.

Таким образом, объем пирамиды равен:
V = 1/31/31/3 R2/2R²/2R2/2 R = R³/6.

Чтобы сделать чертеж, необходимо построить правильный треугольник ABC, вписать в него окружность, провести медиану AD и высоту пирамиды, равную радиусу описанной окружности.

17 Апр 2024 в 22:46
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Прямой эфир