Список предметов
Об'єм правильної трикутної піраміди
70 / 80

Завдання 1.

У правильній трикутній піраміді бічні грані нахилені до основи під кутом 60°.
Відстань від центру основи до бічної грані дорівнює 2√3. 

Знайти об’єм піраміди.

Правильная треугольная пирамида (с правильным треугольником в основании) с обозначенными апофемой, радиусом вписанной и описанной окружности, высотой

Розв’язання:
  1. Центр правильного трикутника в основі:
  2. У правильній трикутній піраміді центр основи (центр вписаного кола правильного трикутника) збігається з точкою перетину медіан трикутника.

    Нехай довжина сторони основи правильного трикутника дорівнює aa. Відстань від центру основи до бічної грані — це радіус кола, вписаного в
    трикутник. Він обчислюється за формулою:

    Формула радиуса окружности, вписанного в равносторонний треугольник

    За умовою задачі, ця відстань дорівнює 2√3. Отже:

    a√3 / 6=2√3.

    Розв’яжемо рівняння:
    a = 12.

    Таким чином, сторона основи дорівнює a = 12.

  3. Висота піраміди (H):
  4. Бічна грань — це рівнобедрений трикутник з основою aa та висотою, проведеною з вершини піраміди.
    Висота піраміди H утворює кут 60° з площиною основи.

    За тригонометричною залежністю:

    h = r⋅tan⁡(60°).

    Підставимо r=2√3 та tan⁡(60°)=√3

    h = 2√3⋅√3 = 6

    Отже, висота піраміди дорівнює h = 6.

  5. Площа основи Sосн:
  6. Основа піраміди — правильний трикутник зі стороною a = 12.
    Площа правильного трикутника обчислюється за формулою:

    Формула площади равностороннего треугольника через размер его стороны.

    Підставимо a = 12:

    S = 122 * √3 / 4 = 144 √3 / 4 = 36 √3

  7. Об’єм піраміди (V):
  8. Об’єм піраміди визначається за формулою:

    Формула нахождения объема конуса. Формула знаходження об'єму конуса.

    Підставимо Sосн=36√3 та H=6:

    V=1 / 3⋅36√3⋅6=72√3

Відповідь:  Об’єм піраміди дорівнює 72√3

Завдання 2

Сторона основи правильної трикутної піраміди а, а бічне ребро b. Знайти обсяг піраміди.
Правильная треугольная пирамида (тетраэдр) с проведенной высотой, апофемой, и высотой основания. Правильна трикутна піраміда (тетраедр) з проведеною висотою, апофемою, і висотою основи.
Рішення.

Правильна трикутна піраміда (тетраедр) з проведеною висотою, апофемою та висотою основи.
У стандартній формулі обсягу піраміди виразимо площу основи через формулу площі рівностороннього трикутника, оскільки нам відома
його сторона. (Формула 1)

Знайдемо висоту піраміди, виразивши її за теоремою Піфагора через трикутник OED як різницю квадратів апофеми ED та відрізка до точки
перетину висот OD. (Формула 2)

OD знайдемо за якістю рівностороннього трикутника. Точка перетину висот, медіан та бісектрис ділиться в пропорції 1 до 2, тобто дорівнює
одній третині висоти рівностороннього трикутника. Підставивши формулу знаходження висоти рівностороннього трикутника, отримаємо
довжину шуканого відрізка OD, вираженого через бік основи піраміди (Формула 3)

ED є висотою рівнобедреного трикутника, яку легко знайти, знаючи довжину основи та довжини бічних сторін (дані за умовою завдання).
Висловимо її через теорему Піфагора. (Формула 4)

Підставимо у Формулу 2 знайдені значення Формул 3 і 4 , в результаті чого отримаємо Формулу 5

Спростимо вираз, отриманий у Формулі 5, розкривши дужки, наведемо дріб до спільного знаменника, а потім знову спростимо вираз.
Отримаємо Формулу 6, що являє собою висоту піраміди, виражену через бік основи та довжину бічного ребра, згідно з даними з умови.

Формулу 1 підставимо знайдене значення висоти піраміди з формули 6, в результаті чого отримаємо відповідь завдання - Формула 7.
Нахождение объема правильной треугольной пирамиды, если известны длины ее ребер и сторона основания. Знаходження об'єму правильної трикутної піраміди, якщо відомі довжини її ребер і сторона основання.



 Правильна трикутна піраміда (правильна піраміда з трикутником в основі) | Описание курса | Тетраедр