Поскольку в основании пирамиды лежит равнобедренный треугольник, то для нахождения площади равнобедренного треугольника
193
492
Ответы на вопрос:
Решение.
Поскольку в основании пирамиды лежит равнобедренный треугольник, то для нахождения площади равнобедренного треугольника, воспользуемся приведенными в соответствующем уроке формулами.
Правильная пирамида
При желании можно разбить треугольник ABC на два прямоугольных треугольника AKB и AKC. Но в результате формулы будут все равно тождественны. Действительно,
AK = AB sin ß = b sin β
BK = AB cos β = b cos β
SABK = AK * BK / 2 = b2sin β cos β / 2
откуда
SABС = 2SABK = b2sin β cos β
(примем за искомую площадь основания, далее справочно приведем к той же формуле, которая указана по ссылке выше)
Если воспользоваться основными тригонометрическими тождествами, то
b2sin β cos β = 1/2 b2sin 2β = 1/2 b2sin 2β
или как по основной формуле (площади равнобедренного треугольника)
1/2 b2sin 2β = 1/2 b2sin (180 - α) = 1/2 b2sin α
Теперь найдем площадь боковой поверхности пирамиды.
Сначала найдем высоту боковых граней, прилежащих к равным сторонам равнобедренного треугольника, лежащего в основании пирамиды. При этом учтем, что высота пирамиды проецируется в точку О основания, которая одновременно является центром вписанной окружности. Вместе с радиусом вписанной окружности, высота боковой грани образует прямоугольный треугольник. Откуда высота боковой грани пирамиды равна:
h = r / sin φ
Длину радиуса вписанной окружности найдем как
r = S/p
Учитывая, что BC = 2BK, то BC = 2b cos β
откуда
p = ( b + b + 2b cos β ) / 2
p = ( 2b + 2b cos β ) / 2
p = 2b ( 1 + cos β ) / 2
p = b ( 1 + cos β )
Таким образом, радиус вписанной окружности в основание пирамиды будет равен
r = S / p
r = b2sin β cos β / b ( 1 + cos β ) = b sin β cos β / ( 1 + cos β )
Теперь определим высоту боковых граней пирамиды. Зная, что
l / r = cos φ, то
l = r cos φ
Тогда площадь грани пирамиды, прилегающей к равным сторонам основания (а в основании пирамиды у нас лежит равнобедренный треугольник) будет равна:
S1 = lb / 2
S1 = r cos φ * b / 2
S1 = b sin β cos β / ( 1 + cos β ) cos φ * b / 2
S1 = b2 sin β cos β / ( 1 + cos β ) cos φ / 2
S1 = b2 sin β cos β cos φ / ( 2 ( 1 + cos β ) )
Площадь боковой грани, прилегающей к основанию, равна:
S2 = BC * l / 2
S2 = 2b cos β * r cos φ / 2
S2 = b cos β * r cos φ
S2 = b cos β * b sin β cos β / ( 1 + cos β ) * cos φ
S2 = b2 cos2 β sin β cos φ / ( 1 + cos β )
Площадь боковой поверхности пирамиды равна:
Sбок = 2S1 + S2
Sбок = 2 * b2 sin β cos β / ( 2 ( 1 + cos β ) cos φ ) + b2 cos2 β sin β cos φ / ( 1 + cos β )
Sбок = b2 sin β cos β cos φ / ( 1 + cos β ) + b2 cos2 β sin β cos φ / ( 1 + cos β )
Sбок = ( b2 sin β cos β cos φ + b2 cos2 β sin β cos φ ) / ( 1 + cos β )
Sбок = b2 sin β cos β cos φ ( 1 + cos β ) / ( 1 + cos β )
Sбок = b2 sin β cos β cos φ
Откуда площадь полной поверхности пирамиды с равнобедренным треугольником в основании составит:
S = Sбок + Sосн
S = b2 sin β cos β cos φ + b2 cos2 β sin β cos φ / ( 1 + cos β )
Поскольку в основании пирамиды лежит равнобедренный треугольник, то для нахождения площади равнобедренного треугольника, воспользуемся приведенными в соответствующем уроке формулами.
Правильная пирамида
При желании можно разбить треугольник ABC на два прямоугольных треугольника AKB и AKC. Но в результате формулы будут все равно тождественны. Действительно,
AK = AB sin ß = b sin β
BK = AB cos β = b cos β
SABK = AK * BK / 2 = b2sin β cos β / 2
откуда
SABС = 2SABK = b2sin β cos β
(примем за искомую площадь основания, далее справочно приведем к той же формуле, которая указана по ссылке выше)
Если воспользоваться основными тригонометрическими тождествами, то
b2sin β cos β = 1/2 b2sin 2β = 1/2 b2sin 2β
или как по основной формуле (площади равнобедренного треугольника)
1/2 b2sin 2β = 1/2 b2sin (180 - α) = 1/2 b2sin α
Теперь найдем площадь боковой поверхности пирамиды.
Сначала найдем высоту боковых граней, прилежащих к равным сторонам равнобедренного треугольника, лежащего в основании пирамиды. При этом учтем, что высота пирамиды проецируется в точку О основания, которая одновременно является центром вписанной окружности. Вместе с радиусом вписанной окружности, высота боковой грани образует прямоугольный треугольник. Откуда высота боковой грани пирамиды равна:
h = r / sin φ
Длину радиуса вписанной окружности найдем как
r = S/p
Учитывая, что BC = 2BK, то BC = 2b cos β
откуда
p = ( b + b + 2b cos β ) / 2
p = ( 2b + 2b cos β ) / 2
p = 2b ( 1 + cos β ) / 2
p = b ( 1 + cos β )
Таким образом, радиус вписанной окружности в основание пирамиды будет равен
r = S / p
r = b2sin β cos β / b ( 1 + cos β ) = b sin β cos β / ( 1 + cos β )
Теперь определим высоту боковых граней пирамиды. Зная, что
l / r = cos φ, то
l = r cos φ
Тогда площадь грани пирамиды, прилегающей к равным сторонам основания (а в основании пирамиды у нас лежит равнобедренный треугольник) будет равна:
S1 = lb / 2
S1 = r cos φ * b / 2
S1 = b sin β cos β / ( 1 + cos β ) cos φ * b / 2
S1 = b2 sin β cos β / ( 1 + cos β ) cos φ / 2
S1 = b2 sin β cos β cos φ / ( 2 ( 1 + cos β ) )
Площадь боковой грани, прилегающей к основанию, равна:
S2 = BC * l / 2
S2 = 2b cos β * r cos φ / 2
S2 = b cos β * r cos φ
S2 = b cos β * b sin β cos β / ( 1 + cos β ) * cos φ
S2 = b2 cos2 β sin β cos φ / ( 1 + cos β )
Площадь боковой поверхности пирамиды равна:
Sбок = 2S1 + S2
Sбок = 2 * b2 sin β cos β / ( 2 ( 1 + cos β ) cos φ ) + b2 cos2 β sin β cos φ / ( 1 + cos β )
Sбок = b2 sin β cos β cos φ / ( 1 + cos β ) + b2 cos2 β sin β cos φ / ( 1 + cos β )
Sбок = ( b2 sin β cos β cos φ + b2 cos2 β sin β cos φ ) / ( 1 + cos β )
Sбок = b2 sin β cos β cos φ ( 1 + cos β ) / ( 1 + cos β )
Sбок = b2 sin β cos β cos φ
Откуда площадь полной поверхности пирамиды с равнобедренным треугольником в основании составит:
S = Sбок + Sосн
S = b2 sin β cos β cos φ + b2 cos2 β sin β cos φ / ( 1 + cos β )
Реши свою проблему, спроси otvet5GPT
-
Быстро
Мгновенный ответ на твой вопрос -
Точно
Бот обладает знаниями во всех сферах -
Бесплатно
Задай вопрос и получи ответ бесплатно
Популярно: Другие предметы
-
Какой иней жидкий твёрдый или газообразный???...
LudmilaB22.01.2021 18:56 -
Задание 1 задание 2 задание 3 сделайте...
relax21714.07.2022 00:44 -
+7 771 346 4014 вот номер...
AnnA12Demidenko02.03.2023 12:20 -
Скласти твір за творчістю Рея Бредбері «Усмішка» Або Роберт Шеклі « Запах...
liana20067112.11.2022 04:57 -
Музыка как громкостная динамика участвует в создании образа летней грозы...
WWW201424.02.2022 08:19 -
Что вы понимаете под культурным отдыхом?...
Danya001127.03.2023 02:43 -
Сообщение на тему мой спортивный инвентарь...
Kristina1605lps07.12.2021 18:54 -
Матем нужно сделать скоро сдавать...
vakhtinanelli23.12.2021 04:03 -
Чем выражается информационная культура? уровнем совершенства средств и качеством...
zeynab9707.04.2023 18:51 -
ОАО «Янтарь» приобрело на аукционе обанкротившуюся фирму ЗАО «Кэт». Рыночная...
refddk06.06.2022 19:18
Есть вопросы?
-
Как otvet5GPT работает?
otvet5GPT использует большую языковую модель вместе с базой данных GPT для обеспечения высококачественных образовательных результатов. otvet5GPT действует как доступный академический ресурс вне класса. -
Сколько это стоит?
Проект находиться на стадии тестирования и все услуги бесплатны. -
Могу ли я использовать otvet5GPT в школе?
Конечно! Нейросеть может помочь вам делать конспекты лекций, придумывать идеи в классе и многое другое! -
В чем отличия от ChatGPT?
otvet5GPT черпает академические источники из собственной базы данных и предназначен специально для студентов. otvet5GPT также адаптируется к вашему стилю письма, предоставляя ряд образовательных инструментов, предназначенных для улучшения обучения.