SABC-правильная пирамида. Через точку M, принадлежащую ребру SA так, что SM:MA=1:2, проведена прямая l, параллельная апофеме SK грани SBC. Найдите площадь боковой поверхности пирамиды, если известно, что длина отрезка прямой l, расположенного внутри пирамиды, равна 4√2/3, а боковое ребро пирамиды равно 3. Если можно с рисунком
Для решения данной задачи воспользуемся следующим рисунком:
B / \ / \ / \ / S \ /___/_____\ / /\ /\ / / \ / \ /___/____\ /____\ A K M C
Так как SM:MA=1:2, то точка M делит отрезок SA в отношении 1:2. Обозначим длину отрезка SA через x, тогда SM=x/3 и MA=2x/3.
Поскольку прямая l параллельна апофеме SK, то треугольники SMK и AMC подобны. Таким образом, отношение сторон этих треугольников равно отношению сторон SM и MA, то есть 1:2.
Пусть длина отрезка MK равна y, тогда MC=2y и SK=3y.
Теперь найдем площадь боковой поверхности пирамиды. Для этого воспользуемся формулой для площади боковой поверхности пирамиды:
S = 1/2 периметр основания apofema
Периметр основания пирамиды ABC равен 3 + 3 + 4 = 10. Апофема равна SK = 3y.
Таким образом, площадь боковой поверхности пирамиды равна:
S = 1/2 10 3y = 15y
Теперь нам нужно найти длину отрезка y. Так как длина отрезка l равна 4√2/3, а отрезок MK = MA - y = 2x/3 - y, то:
2x/3 - y = 4√2/3
Заменим x на 3, так как длина бокового ребра пирамиды равна 3:
2*3/3 - y = 4√2/3 2 - y = 4√2/3 y = 2 - 4√2/3
Теперь подставим значение y в формулу площади боковой поверхности:
S = 15 * (2 - 4√2/3) = 30 - 20√2
Итак, площадь боковой поверхности пирамиды равна 30 - 20√2.
Для решения данной задачи воспользуемся следующим рисунком:
B/ \
/ \
/ \
/ S \
/___/_____\
/ /\ /\
/ / \ / \
/___/____\ /____\
A K M C
Так как SM:MA=1:2, то точка M делит отрезок SA в отношении 1:2. Обозначим длину отрезка SA через x, тогда SM=x/3 и MA=2x/3.
Поскольку прямая l параллельна апофеме SK, то треугольники SMK и AMC подобны. Таким образом, отношение сторон этих треугольников равно отношению сторон SM и MA, то есть 1:2.
Пусть длина отрезка MK равна y, тогда MC=2y и SK=3y.
Теперь найдем площадь боковой поверхности пирамиды. Для этого воспользуемся формулой для площади боковой поверхности пирамиды:
S = 1/2 периметр основания apofema
Периметр основания пирамиды ABC равен 3 + 3 + 4 = 10. Апофема равна SK = 3y.
Таким образом, площадь боковой поверхности пирамиды равна:
S = 1/2 10 3y = 15y
Теперь нам нужно найти длину отрезка y. Так как длина отрезка l равна 4√2/3, а отрезок MK = MA - y = 2x/3 - y, то:
2x/3 - y = 4√2/3
Заменим x на 3, так как длина бокового ребра пирамиды равна 3:
2*3/3 - y = 4√2/3
2 - y = 4√2/3
y = 2 - 4√2/3
Теперь подставим значение y в формулу площади боковой поверхности:
S = 15 * (2 - 4√2/3) = 30 - 20√2
Итак, площадь боковой поверхности пирамиды равна 30 - 20√2.