Апофема правильной треугольной пирамиды равна 4 см, а двугранный угол при основании равен 60 градусов. найдите объем пирамиды.
Ответы на вопрос:
пусть a, b - катеты, c - гипотенуза, r - радиус вписанной окружности.
точка пересечения медиан лежит на медиане к гипотенузе на расстоянии 2/3 её длины от вершины прямого угла. легко увидеть, что расстояния от точки пересечения медиан до катетов равны a/3 и b/3. соединим эту точку с центром вписанной окружности, которая находится на расстоянии r от обоих катетов. предположим, что этот отрезок равен r - и сразу получается соотношение.
(a/3 - r)^2 + (b/3 - r)^2 = r^2;
(a^2 + b^2)/9 - 2*r*(a + b)/3 + r^2 = 0;
подставим a + b = 2*r + c; a^2 + b^2 = c^2;
c^2/9 - 2*r*(2*r + c) + r^2 = 0;
r^2 + 2*r*c - c^2/3 = 0;
(r/c)^2 + 2*(r/c) - 1/3 = 0; обозначаем r/c = x;
x^2 + 2*x - 1/3 = 0; (x+1)^2 = 4/3; x = 2*корень(3)/3 -1;
поскольку a/c + b/c = 2*(r/c) + 1; то
sin(a) + cos(a) = 4*корень(3)/3 -1; возводим в квадрат обе стороны
1 + sin(2*a) = (4*корень(3)/3 -1)^2;
sin(2*a) = (2 - корень(3))*8/3;
a = (1/2)*arcsin((2 - корень(3))*8/3);
мы получили решение, имеющее смысл. поэтому такой треугольник существует. между прочим, угол 2*а близок к 45 градусам.
Популярно: Геометрия
-
Дианочка14013.06.2020 03:42
-
Masha1178115.08.2020 09:54
-
den53530.01.2020 15:26
-
ElenaAlrman270723.09.2020 21:57
-
Доминат29.04.2021 17:00
-
julliastripa15.11.2020 17:34
-
Whatafaka71828.11.2022 05:31
-
nikitagarin206.06.2023 07:58
-
Bois12354306.12.2021 16:15
-
0Artemka026.10.2020 17:50