ДЗ Геометрия. пирамидыыыыы Высота правильной треугольной пирамиды равна 4√3, боковая грань образует с плоскостью основания угол 60°. Найдите площадь боковой поверхности пирамиды.
Чтобы найти площадь боковой поверхности правильной треугольной пирамиды, начнём с анализа условий задачи.
Высота пирамиды: ( h = 4\sqrt{3} ).Угол боковой грани с плоскостью основания: ( \alpha = 60^\circ ).
Боковая грань пирамиды — это равнобедренный треугольник, который образуется от вершины пирамиды до оснований. Давайте обозначим:
( S ) — площадь боковой поверхности пирамиды,( a ) — длина ребра основания пирамиды (сторона правильного треугольника),( l ) — высота боковой грани (образует боковую грань).
Сначала найдем высоту боковой грани ( l ). Исходя из геометрии, мы знаем, что:
[ \tan(\alpha) = \frac{h}{l} ]
где ( \alpha = 60^\circ ). Из тригонометрии следует:
[ \tan(60^\circ) = \sqrt{3} ]
Следовательно, используя данную формулу:
[ \sqrt{3} = \frac{4\sqrt{3}}{l} ]
Отсюда:
[ l = \frac{4\sqrt{3}}{\sqrt{3}} = 4 ]
Теперь мы знаем высоту боковой грани. Каждый из боковых треугольников (боковых граней) равенобедренный и имеет высоту ( l = 4 ). Зная высоту бокового треугольника, мы можем найти длину стороны основания.
Поскольку основание правильной треугольной пирамиды является равносторонним треугольником и каждая сторона составляет угол ( 60^\circ ) с высотой, используя синус:
[ \sin(60^\circ) = \frac{h}{\frac{a}{2}} ]
где ( \frac{a}{2} ) — это половина стороны основания. Таким образом:
Чтобы найти площадь боковой поверхности правильной треугольной пирамиды, начнём с анализа условий задачи.
Высота пирамиды: ( h = 4\sqrt{3} ).Угол боковой грани с плоскостью основания: ( \alpha = 60^\circ ).Боковая грань пирамиды — это равнобедренный треугольник, который образуется от вершины пирамиды до оснований. Давайте обозначим:
( S ) — площадь боковой поверхности пирамиды,( a ) — длина ребра основания пирамиды (сторона правильного треугольника),( l ) — высота боковой грани (образует боковую грань).Сначала найдем высоту боковой грани ( l ). Исходя из геометрии, мы знаем, что:
[
\tan(\alpha) = \frac{h}{l}
]
где ( \alpha = 60^\circ ). Из тригонометрии следует:
[
\tan(60^\circ) = \sqrt{3}
]
Следовательно, используя данную формулу:
[
\sqrt{3} = \frac{4\sqrt{3}}{l}
]
Отсюда:
[
l = \frac{4\sqrt{3}}{\sqrt{3}} = 4
]
Теперь мы знаем высоту боковой грани. Каждый из боковых треугольников (боковых граней) равенобедренный и имеет высоту ( l = 4 ). Зная высоту бокового треугольника, мы можем найти длину стороны основания.
Поскольку основание правильной треугольной пирамиды является равносторонним треугольником и каждая сторона составляет угол ( 60^\circ ) с высотой, используя синус:
[
\sin(60^\circ) = \frac{h}{\frac{a}{2}}
]
где ( \frac{a}{2} ) — это половина стороны основания. Таким образом:
[
\frac{\sqrt{3}}{2} = \frac{4\sqrt{3}}{\frac{a}{2}}
]
Решаем это уравнение для нахождения ( a ):
[
\frac{\sqrt{3}}{2} \cdot \frac{a}{2} = 4\sqrt{3}
]
Тогда:
[
\frac{a\sqrt{3}}{4} = 4\sqrt{3}
]
Отсюда:
[
a\sqrt{3} = 16
]
Таким образом:
[
a = \frac{16}{\sqrt{3}} \cdot \frac{\sqrt{3}}{\sqrt{3}} = \frac{16\sqrt{3}}{3}
]
Теперь, зная, что площадь боковой поверхности состоит из 3 боковых граней:
[
S = \frac{1}{2} \cdot a \cdot l \cdot 3
]
Подставим ( a ) и ( l ):
[
S = \frac{1}{2} \cdot \frac{16\sqrt{3}}{3} \cdot 4 \cdot 3 = 32\sqrt{3}
]
Итак, окончательный ответ:
[
\text{Площадь боковой поверхности пирамиды: } S = 32\sqrt{3}.
]