Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Задание № 40
i

Ос­но­ва­ни­ем пи­ра­ми­ды MABCD яв­ля­ет­ся тра­пе­ция ABCD c пря­мым углом А и ос­но­ва­ни­я­ми ВС  =  3, AD  =  6. Все бо­ко­вые грани пи­ра­ми­ды об­ра­зу­ют с ос­но­ва­ни­ем угол, синус ко­то­ро­го равен 0,6. Най­ди­те объем пи­ра­ми­ды.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Так как бо­ко­вые грани пи­ра­ми­ды рав­но­на­кло­не­ны к ос­но­ва­нию, точка O, яв­ля­ю­ща­я­ся ос­но­ва­ни­ем вы­со­ты пи­ра­ми­ды, яв­ля­ет­ся и цен­тром впи­сан­ной в тра­пе­цию ABCD окруж­но­сти.

Про­ведём OK пер­пен­ди­ку­ляр­но к AB, тогда MK пер­пен­ди­ку­ляр­но к AB. Зна­чит, угол MKO яв­ля­ет­ся ли­ней­ным углом дву­гран­но­го угла между гра­нью MAB и ос­но­ва­ни­ем пи­ра­ми­ды, тогда  синус \angle MKO = дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби .

Рас­смот­рим тра­пе­цию ABCD. Так как в тра­пе­цию можно впи­сать окруж­ность, то

AB плюс CD = AD плюс BC рав­но­силь­но AB плюс CD = 9.

Про­ведём вы­со­ту CH, тогда AH  =  BC, AB  =  CH и HD = AD − AH = 3. Пусть AB  =  x, тогда CD  =  9 – x. По тео­ре­ме Пи­фа­го­ра в тре­уголь­ни­ке CHD от­ре­зок AB  =  4. Имеем:

S_ABCD = дробь: чис­ли­тель: AD плюс BC, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби умно­жить на CH = дробь: чис­ли­тель: 6 плюс 3, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби умно­жить на 4 = 18.

Ра­ди­ус впи­сан­ной в пря­мо­уголь­ную тра­пе­цию окруж­но­сти равен по­ло­ви­не вы­со­ты тра­пе­ции, то есть  KO = дробь: чис­ли­тель: AB, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби = 2.

В пря­мо­уголь­ном тре­уголь­ни­ке MOK от­ре­зок  OK = 2 синус \angle MKO = дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби , то есть  дробь: чис­ли­тель: MO, зна­ме­на­тель: MK конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби . Пусть MO  =  3x, MK  =  5x, тогда по тео­ре­ме Пи­фа­го­ра:

 левая круг­лая скоб­ка 5x пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те = левая круг­лая скоб­ка 3x пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс 2 в квад­ра­те рав­но­силь­но x = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби ,

зна­чит, MO = дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби .

Найдём объём пи­ра­ми­ды по фор­му­ле:

V = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби S_осн. умно­жить на h = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби умно­жить на 18 умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби = 9.

Ответ: 9.

Классификатор алгебры: 1.3. Угол между плос­ко­стя­ми, 3.6. Не­пра­виль­ные пи­ра­ми­ды, 4.2. Объем мно­го­гран­ни­ка
Методы алгебры: Тео­ре­ма Пи­фа­го­ра