Вопрос:

В правильной треугольной пирамиде со стороной основания 2√3 и углом наклона боковой грани к основанию 30° найди боковое ребро и угол наклона ребра к плоскости основания.

Фотография

Ответ ассистента

Пусть $SABC$ - правильная треугольная пирамида, где $AB = BC = CA = 2\sqrt{3}$. Пусть $SO$ - высота пирамиды, $O$ - центр основания $ABC$. Так как пирамида правильная, то $O$ является точкой пересечения медиан, биссектрис и высот треугольника $ABC$. 1. **Найдём $AO$:** В правильном треугольнике радиус описанной окружности равен $\frac{a}{\sqrt{3}}$, где $a$ - сторона треугольника. Следовательно, $$AO = \frac{2\sqrt{3}}{\sqrt{3}} = 2$$ 2. **Найдём $SO$:** Угол между боковой гранью и основанием равен $30^\circ$. Пусть $M$ - середина стороны $BC$. Тогда $AM$ - высота треугольника $ABC$, и угол $SMA = 30^\circ$. Рассмотрим прямоугольный треугольник $SOM$. Имеем: $$OM = \frac{1}{3}AM = \frac{1}{3} \cdot \frac{(2\sqrt{3})\sqrt{3}}{2} = 1$$ $$\tan(\angle SMO) = \frac{SO}{OM}$$ $$\tan(30^\circ) = \frac{SO}{1}$$ $$SO = \tan(30^\circ) = \frac{1}{\sqrt{3}}$$ 3. **Найдём $SA$ (боковое ребро):** Рассмотрим прямоугольный треугольник $SOA$. По теореме Пифагора: $$SA^2 = SO^2 + AO^2$$ $$SA^2 = \left(\frac{1}{\sqrt{3}}\right)^2 + 2^2$$ $$SA^2 = \frac{1}{3} + 4 = \frac{13}{3}$$ $$SA = \sqrt{\frac{13}{3}} = \frac{\sqrt{39}}{3}$$ 4. **Найдём угол наклона бокового ребра к основанию:** Это угол $SAO$. Найдём его тангенс: $$\tan(\angle SAO) = \frac{SO}{AO} = \frac{1/\sqrt{3}}{2} = \frac{1}{2\sqrt{3}} = \frac{\sqrt{3}}{6}$$ $$\angle SAO = \arctan\left(\frac{\sqrt{3}}{6}\right) \approx 16.1^\circ$$ **Ответ:** Боковое ребро равно $\frac{\sqrt{39}}{3}$, угол наклона бокового ребра к основанию равен $\arctan\left(\frac{\sqrt{3}}{6}\right) \approx 16.1^\circ$.

Другие решения

Что ещё задавали пользователи