1-11 класс
  • 1-11 класс
  • 1 класс
  • 2 класс
  • 3 класс
  • 4 класс
  • 5 класс
  • 6 класс
  • 7 класс
  • 8 класс
  • 9 класс
  • 10 класс
  • 11 класс
Выберите класс
Предметы
Атанасян 10-11 класс
Упр.481 ГДЗ Атанасян 10-11 класс по геометрии (Геометрия)
Атанасян, Бутузов, Кадомцев
10 класс
Автор
Атанасян, Бутузов, Кадомцев

Упр.481 ГДЗ Атанасян 10-11 класс по геометрии (Геометрия)

Задача

Рассмотрим вариант решения задания из учебника Атанасян, Бутузов, Кадомцев 11 класс, Просвещение: Найдите объем правильной четырехугольной пирамиды, если: а) ее высота равна H, а двугранный угол при основании равен P; б) сторона основания равна m, а плоский угол при вершине равен а.

Подробный ответ

Обозначим вершину пирамиды через $$S$$, центр основания — через $$O$$. Так как пирамида правильная, то $$SO \perp ABCD$$, а основание $$ABCD$$ — квадрат.

Объём пирамиды:

$$V=\frac{1}{3}S_{ABCD}\cdot SO.$$

а) Пусть $$H=SO$$, а двугранный угол при основании равен $$\beta$$. Рассмотрим сечение плоскостью, перпендикулярной ребру основания и проходящей через вершину $$S$$ и середину стороны основания. Тогда в прямоугольном треугольнике получаем

$$\tg\beta=\frac{SO}{OE}=\frac{H}{OE}, \qquad OE=\frac{H}{\tg\beta}.$$

Так как $$O$$ — центр квадрата, то расстояние от центра до стороны равно половине стороны основания:

$$AB=2OE=\frac{2H}{\tg\beta}.$$

Следовательно,

$$S_{ABCD}=AB^2=\left(\frac{2H}{\tg\beta}\right)^2=\frac{4H^2}{\tg^2\beta}.$$

Тогда

$$V=\frac{1}{3}\cdot \frac{4H^2}{\tg^2\beta}\cdot H=\frac{4H^3}{3\tg^2\beta}.$$

б) Пусть сторона основания равна $$m$$, а плоский угол при вершине равен $$\alpha$$. В боковой грани получаем равнобедренный треугольник, поэтому высота этой грани делит угол $$\alpha$$ пополам. Обозначим через $$E$$ середину стороны основания. Тогда в прямоугольном треугольнике $$SCE$$:

$$\tg\frac{\alpha}{2}=\frac{CE}{SE}=\frac{m/2}{SE},$$

откуда

$$SE=\frac{m}{2\tg\frac{\alpha}{2}}.$$

В прямоугольном треугольнике $$SOE$$:

$$SO^2=SE^2-OE^2.$$

Так как $$OE=\frac{m}{2}$$, то

$$SO=\sqrt{\left(\frac{m}{2\tg\frac{\alpha}{2}}\right)^2-\left(\frac{m}{2}\right)^2}.$$

Преобразуем:

$$ SO=\frac{m}{2}\sqrt{\frac{1}{\tg^2\frac{\alpha}{2}}-1} =\frac{m}{2}\sqrt{\frac{\cos^2\frac{\alpha}{2}-\sin^2\frac{\alpha}{2}}{\sin^2\frac{\alpha}{2}}} =\frac{m}{2}\cdot \frac{\sqrt{\cos\alpha}}{\sin\frac{\alpha}{2}}. $$

Площадь основания равна $$S_{ABCD}=m^2$$, значит

$$V=\frac{1}{3}m^2\cdot \frac{m}{2}\cdot \frac{\sqrt{\cos\alpha}}{\sin\frac{\alpha}{2}}=\frac{m^3\sqrt{\cos\alpha}}{6\sin\frac{\alpha}{2}}.$$

Ответ

а) $$V=\frac{4H^3}{3\tg^2\beta}$$;

б) $$V=\frac{m^3\sqrt{\cos\alpha}}{6\sin\frac{\alpha}{2}}$$.



Общая оценка
4.2 / 5
Другие учебники
Другие предметы