В правильной четырехугольной пирамиде МАВСД боковое ребро равно 8 см и наклонено к плоскости основания под углом 60 градусов . Найти: 1) S боковой поверхности 2) V пирамиды 3) угол между противоположными боковыми гранями 4) V описанного около пирамиды шара 5) угол между боковым ребром АМ и плоскостью ДМС
Объяснение:
Пирамида называется правильной, если ее основание – правильный многоугольник, а высота проходит через центр основания.
Основание данной пирамиды - квадрат.
Её высота МО- катет, противолежащий углу 60º в прямоугольного треугольника с гипотенузой 8 см.
МО=МВ•sin60º=4√3
ОВ противолежит углу 30º
ОВ= МВ•sin30º=4 см
ОВ- половина диагонали квадрата АВСД
ОВ=ОА.
Стороны основания равны АВ=ВО:sin 45º=4√2
Апофема МН по т.Пифагора из ∆ МНВ
МН=√(МС²-НВ²)=√56
1)
Площадь боковой поверхности
S(бок)=4•МН•HВ=4•2•√112=32√7 см²
2)
Объем пирамиды:
V=S•H:3
S (осн)=АВ² =(4√2)² =32 см²
V=(32•4√3):3=128:√3 см³
3)
Угол между противоположными боковыми гранями - это двугранный угол между плоскостями, содержащими эти грани.
Он измеряется величиной угла, образованного прямыми, по которым грани пересекаются перпендикулярной им плоскостью КМН т.е. величине угла между МК и МН
Величину∠КМН можно найти по т.косинусов, по формуле приведения двойного угла или из отношения высоты НР треугольника КМН к апофеме МН. ( длина НР пригодится и дальше).
НР=2S∆ КМН:МК
2S ∆ КМН=МО•КН=4√3•4√2=16√6
НР=16√6:√56=(8√21):7
sin ∠НМР=(8√21):(7•√56)=(√24):7≈ 0,699854....
Это синус угла ≈ 44,4º или 44º24
4)
Объем описанного около пирамиды шара
Около данной пирамиды можно описать шар, так как около ее основания - квадрата - можно описать окружность (свойство описанного шара).
Центр его лежит в точке пересечения высот (срединных перпендикуляров) правильного ∆ ВМД
V=4πR³:3
Радиус описанного шара равен радиусу описанной вокруг правильного ∆ ДМВ окружности. (углы при ДВ=60º)
2R=МВ:sin60º
R=8/√3
V=π•4•(8/√3)³:3
V=π•2048/3•3√3=π•(2048√3):27= 131,379π или при π=3,14 ≈ 412,74
5)
угол между боковым ребром АМ и плоскостью ДМС
На рисунке пирамида для наглядности «уложена» на боковую грань ДМС.
Угол между прямой и плоскостью — это угол между прямой и ее проекцией на данную плоскость.
Проекция АМ на плоскость ДМС - это отрезок, который соединяет т.М с основание перпендикуляра из т.А на данную плоскость.
АВ || СД. ⇒АВ параллельна плоскости ДМС,⇒
все точки АВ находятся на равном расстоянии от плоскости ДМС,
Искомый угол -∠ АМТ
Перпендикуляр АТ из точки А наклонной АМ на плоскость ДМС параллелен и равен перпендикуляру из любой другой точки АВ на ту же плоскость. ⇒
В правильной четырехугольной пирамиде МАВСД боковое ребро равно 8 см и наклонено к плоскости основания под углом 60 градусов . Найти: 1) S боковой поверхности 2) V пирамиды 3) угол между противоположными боковыми гранями 4) V описанного около пирамиды шара 5) угол между боковым ребром АМ и плоскостью ДМС
Объяснение:
Пирамида называется правильной, если ее основание – правильный многоугольник, а высота проходит через центр основания.
Основание данной пирамиды - квадрат.
Её высота МО- катет, противолежащий углу 60º в прямоугольного треугольника с гипотенузой 8 см.
МО=МВ•sin60º=4√3
ОВ противолежит углу 30º
ОВ= МВ•sin30º=4 см
ОВ- половина диагонали квадрата АВСД
ОВ=ОА.
Стороны основания равны АВ=ВО:sin 45º=4√2
Апофема МН по т.Пифагора из ∆ МНВ
МН=√(МС²-НВ²)=√56
1)
Площадь боковой поверхности
S(бок)=4•МН•HВ=4•2•√112=32√7 см²
2)
Объем пирамиды:
V=S•H:3
S (осн)=АВ² =(4√2)² =32 см²
V=(32•4√3):3=128:√3 см³
3)
Угол между противоположными боковыми гранями - это двугранный угол между плоскостями, содержащими эти грани.
Он измеряется величиной угла, образованного прямыми, по которым грани пересекаются перпендикулярной им плоскостью КМН т.е. величине угла между МК и МН
Величину∠КМН можно найти по т.косинусов, по формуле приведения двойного угла или из отношения высоты НР треугольника КМН к апофеме МН. ( длина НР пригодится и дальше).
НР=2S∆ КМН:МК
2S ∆ КМН=МО•КН=4√3•4√2=16√6
НР=16√6:√56=(8√21):7
sin ∠НМР=(8√21):(7•√56)=(√24):7≈ 0,699854....
Это синус угла ≈ 44,4º или 44º24
4)
Объем описанного около пирамиды шара
Около данной пирамиды можно описать шар, так как около ее основания - квадрата - можно описать окружность (свойство описанного шара).
Центр его лежит в точке пересечения высот (срединных перпендикуляров) правильного ∆ ВМД
V=4πR³:3
Радиус описанного шара равен радиусу описанной вокруг правильного ∆ ДМВ окружности. (углы при ДВ=60º)
2R=МВ:sin60º
R=8/√3
V=π•4•(8/√3)³:3
V=π•2048/3•3√3=π•(2048√3):27= 131,379π или при π=3,14 ≈ 412,74
5)
угол между боковым ребром АМ и плоскостью ДМС
На рисунке пирамида для наглядности «уложена» на боковую грань ДМС.
Угол между прямой и плоскостью — это угол между прямой и ее проекцией на данную плоскость.
Проекция АМ на плоскость ДМС - это отрезок, который соединяет т.М с основание перпендикуляра из т.А на данную плоскость.
АВ || СД. ⇒АВ параллельна плоскости ДМС,⇒
все точки АВ находятся на равном расстоянии от плоскости ДМС,
Искомый угол -∠ АМТ
Перпендикуляр АТ из точки А наклонной АМ на плоскость ДМС параллелен и равен перпендикуляру из любой другой точки АВ на ту же плоскость. ⇒
АТ=НР=(8√21):7
sin∠ АМТ=АТ:АМ={(8√21):7}:8=(√21):7≈0,65465...
∠ АМТ= ≈40º54’ ≈ 41º
Объяснение:
8.
1) Пусть ∠С = х°, тогда
∠В = 2х
2) Рассмотрим ΔАDС
Он - равнобедренный, т.к. АD= DС по условию. Следовательно,
∠С =∠DАС = х
3) ∠DАС = ∠DАВ - по условию,
∠DАС = ∠DАВ = х, а
∠ВАС = 2х
4) Сумма углов в треугольнике = 180°
∠ВАС + ∠В + ∠С = 180°
2х + 2х + х = 180°
5х = 180°
х = 180° : 5 = 36°
∠С = 36°
∠ВАС = ∠В = 36° * 2= 72°
9.
1) △NКР - равнобедренный, т.к. NR = KP по условию, значит,
∠KNP = ∠NPK = ( 180° - 110°) /2 = 70°/2 = 35°
2) ∠KNP = ∠KNМ по условию, значит,
∠KNP = ∠KNМ =35° , а
∠МNР = 2 *35° = 70°
3) Рассмотрим △МNР
∠МNР =70°
∠KNМ =35°
∠КМР = 180° - 70° - 35° = 75°
10.
Пусть 1ч. угла = х, тогда
∠TSR = 3x,
∠RSP = 5x, следовательно,
∠TSP = 3x + 5x =8x
2) Рассмотрим △ROP и △RОS
RO -общая сторона, РО = ОS по условию,
∠ROS = ∠ROP =90° по условию. Следовательно,
△ROP и △RОS по 2-м сторонам и углу между ними. Из этого следует,что
∠P = ∠RSP = 5x
3) Рассмотрим △РTS
∠P = 5х, ∠TSP = 8x, ∠TPS = 115°, тогда
∠P +∠TSP +∠TPS = 180°
5х + 8х + 115° = 180°
13х = 65°
х = 5°
4) ∠P = 5х = 5 * 5° = 25°
∠TSP = 8x = 8 * 5° = 40°