Боковое ребро правильной треугольной пирамиды образует с плоскостью основания угол 45°. Отрезок, соединяющий середину высоты пирамиды с серединой бокового ребра, равен 3 см. Найдите: а) боковое ребро пирамиды ; б) боковую поверхность пирамиды. - - - - - - -
Дано :
Правильная пирамида PABC ( P -вершина пирамиды ) ; PO ⊥ (ABC) ( О - центр ΔABC ) ;
PM= BM , PN = ON , MN = 3 см ;
∠PAO =∠PBO=∠PCO =45° . PAO =∠PBO=∠PCO - - - - - - - а) PA =PB=PC - ? б) S бок - ?
ответ : а) 6√2 см , б) 27√15 (см³ )
Объяснение: * * * Пирамида правильная , значит ее основание правильный многоугольник (в данном случае равносторонний треугольник) и ее высота проходит через центр основания. * * *
Для удобства обозначаем AB =BC = CA = a . Продолжаем BO , получаем точку H ∈ [AC] и эту точку соединяем с вершиной пирамиды P , PH _ апофема .
ВО = (2/3)*BH =(2/3)*(a√3)/2 = a√3 / 3 || = a / √3 || || ВО = R ( радиус окружности описанной около равностороннего треугольника ABC ) ||
С другой стороны ВО = 2*MN =2*3 см = 6 см (в ΔPOB MN средняя линия → MN =BO/2 , MN || BO ) . Прямоугольный ΔPOB еще и равнобедренный , т.к. по условию задачи ∠PBO= 45° .
PO = ВО ; PB =ВО√2 = 6√2 см || PB = √(PO² + ВО²) || - - -
б) S бок - ?
S бок =3*S(ΔABC) =3*(a*PH /2) = 3a*PH /2 || 3a -периметр основания ||
Апофема PH определим из ΔPOH по теореме Пифагора :
PH =√ (PO²+ОH²) =√ ( ВО² + (ВО/2)² ) = (ВО√5)/2 =(6√5)/2 см =3√5 см.
S бок =3*6√3) *3√5 /2 = 27√15 (см³ )
* * * OH - радиус вписанной в треугольник окружности * * *
* * * PH еще можно определить из определенного ΔPAH * * *
рисунок : см приложение
Поделитесь своими знаниями, ответьте на вопрос:
Дано : AB и AC - касательные. Доказать : OA - биссектриса угла BOC
1. ∠ABD = ∠AMK как соответственные при пересечении параллельных прямых BD и МК,
∠А - общий для треугольников ABD и AMK, значит
Δ ABD подобен ΔAMK по двум углам.
AB : AM = BD : MK
AB : 32 = 4 : 8
AB = 32 · 4 / 8 = 16 см
2. ∠ОАВ = ∠ОМК как накрест лежащие при пересечении параллельных прямых АВ и МК,
∠О - общий для треугольников АОВ и МОК, значит
ΔАОВ подобен ΔМОК по двум углам.
АB : MK = AO : MO
AB : 10 = 8 : 20
AB = 10 · 8 / 20 = 4
3. AD : AB = 6 : 15 = 2 : 5
AK : AC = 8 : 20 = 2 : 5
∠A - общий для треугольников ADK и АВС, значит
ΔADK подобен ΔABC по двум пропорциональным сторонам и углу между ними.
DK : BC = AD : AB = 2 : 5
DK : 30 = 2 : 5
DK = 30 · 2 / 5 = 12 см
4. Площади подобных треугольников относятся, как квадрат коэффициента подобия:
k² = S₁ : S₂ = 64/81
k = √(64/81) = 8/9
a₁ : a₂ = 8 : 9
Из условия задачи не ясно, какому из треугольников принадлежит сторона, равная 8. Рассмотрим два случая:
1) a₁ = 8
8 : a₂ = 8 : 9
a₂ = 8 · 9 / 8 = 9
2) a₂ = 8
a₁ : 8 = 8 : 9
a₁ = 8 · 8 / 9 = 64/9 = 7_1/9