В правильной треугольной пирамиде DABC высота DO равна 3 см, а боковое ребро DA равно 5 см. Найдите: а) площадь полной поверхности пирамиды; б) угол между боковым ребром и плоскостью основания; в) угол наклона боковой грани к плоскости основания; г) радиус шара, вписанного в пирамиду.
а) Для нахождения площади полной поверхности пирамиды воспользуемся формулой:
S = S_осн + S_бок,
где S_осн - площадь основания пирамиды, а S_бок - площадь боковой поверхности.
Так как пирамида DABC - правильная треугольная пирамида, то основание является равносторонним треугольником. Площадь равностороннего треугольника можно найти по формуле:
S_осн = (a^2 * √3) / 4,
где a - длина стороны основания.
Для нашей пирамиды a = 5 см, поэтому S_осн = (5^2 √3) / 4 = (25 √3) / 4 = (25√3) / 4.
Так как у пирамиды треугольное основание, то площадь боковой поверхности будет равна сумме площадей трёх равносторонних треугольников, высота которых равна высоте пирамиды - 3 см:
б) Угол между боковым ребром и плоскостью основания в правильной треугольной пирамиде равен углу, образуемому боковой гранью и высотой пирамиды. Этот угол равен 60°, так как в равностороннем треугольнике все углы равны 60°.
в) Угол наклона боковой грани к плоскости основания также равен 60°, так как боковая грань является равносторонним треугольником.
г) Радиус вписанного в пирамиду шара можно найти как отношение высоты пирамиды к корню из 3:
а) Для нахождения площади полной поверхности пирамиды воспользуемся формулой:
S = S_осн + S_бок,
где S_осн - площадь основания пирамиды, а S_бок - площадь боковой поверхности.
Так как пирамида DABC - правильная треугольная пирамида, то основание является равносторонним треугольником. Площадь равностороннего треугольника можно найти по формуле:
S_осн = (a^2 * √3) / 4,
где a - длина стороны основания.
Для нашей пирамиды a = 5 см, поэтому S_осн = (5^2 √3) / 4 = (25 √3) / 4 = (25√3) / 4.
Так как у пирамиды треугольное основание, то площадь боковой поверхности будет равна сумме площадей трёх равносторонних треугольников, высота которых равна высоте пирамиды - 3 см:
S_бок = 3 a = 3 5 = 15 см^2.
Итак, площадь полной поверхности пирамиды:
S = S_осн + S_бок = (25√3) / 4 + 15 = (25√3) / 4 + 60 см^2.
б) Угол между боковым ребром и плоскостью основания в правильной треугольной пирамиде равен углу, образуемому боковой гранью и высотой пирамиды. Этот угол равен 60°, так как в равностороннем треугольнике все углы равны 60°.
в) Угол наклона боковой грани к плоскости основания также равен 60°, так как боковая грань является равносторонним треугольником.
г) Радиус вписанного в пирамиду шара можно найти как отношение высоты пирамиды к корню из 3:
r = h / √3 = 3 / √3 = (3√3) / 3 = √3 см.