Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

Около ко­ну­са опи­са­на пра­виль­ная че­ты­рех­уголь­ная пи­ра­ми­да, длина каж­до­го ребра ко­то­рой равна a. Най­ди­те угол на­кло­на об­ра­зу­ю­щей ко­ну­са к плос­ко­сти ос­но­ва­ния и объем ко­ну­са.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Ос­но­ва­ние ко­ну­са впи­са­но в ос­но­ва­ние пи­ра­ми­ды, а вер­ши­ны ко­ну­са и пи­ра­ми­ды сов­па­да­ют. Так как пи­ра­ми­да пра­виль­ная, то ABCD  — квад­рат. Тогда SO  — вы­со­та пи­ра­ми­ды и ко­ну­са, O  — центр впи­сан­ной в квад­рат ABCD окруж­но­сти. Зна­чит,  OM = r = дробь: чис­ли­тель: a, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби , тогда SM  — об­ра­зу­ю­щая ко­ну­са. Угол SMO  =  α  — угол на­кло­на об­ра­зу­ю­щей. Из рав­но­сто­рон­не­го тре­уголь­ни­ка DSA: SM = дробь: чис­ли­тель: a ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби . Тогда из тре­уголь­ни­ка SOM имеем:

 ко­си­нус альфа = дробь: чис­ли­тель: OM, зна­ме­на­тель: SM конец дроби = дробь: чис­ли­тель: дробь: чис­ли­тель: a, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби , зна­ме­на­тель: дробь: чис­ли­тель: a ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби конец дроби = дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби .

От­сю­да ис­ко­мый угол  альфа = арк­ко­си­нус дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби . Тогда из тре­уголь­ни­ка SOM вы­со­та ко­ну­са

H = SO = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: SM в квад­ра­те минус OM в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та = дробь: чис­ли­тель: a ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби .

Объём ко­ну­са найдём по фор­му­ле

V = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби Пи r в квад­ра­те H = a в кубе дробь: чис­ли­тель: Пи ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 24 конец дроби .

Ответ: a в кубе дробь: чис­ли­тель: Пи ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 24 конец дроби .

Классификатор алгебры: 1.4. Угол между пря­мой и плос­ко­стью, 3.3. Пра­виль­ная четырёхуголь­ная пи­ра­ми­да, 3.17. Конус, 3.24. Ком­би­на­ции мно­го­гран­ни­ков и круг­лых тел, 4.4. Объёмы круг­лых тел
Методы алгебры: Тео­ре­ма Пи­фа­го­ра