В правильной треугольной пирамиде боковое ребро, равное b, наклонено к основанию под углом a. Через вершину пирамиды параллельно стороне основания проведено сечение, наклоненное к плоскости основания под углом B. Определить площадь сечения.
Copyright © 2024 SCHOLAR.TIPS - All rights reserved.
Answers & Comments
Verified answer
Исходя из геометрии задачи и рисунка 4 в приложении, найдем высоту данной пирамиды:
Так как в основании пирамиды лежит правильный треугольник, найдем радиус его основания, как показано на рисунке 3 в приложении:
Так как треугольник основания правильный, найдем величину радиуса, как показано на рисунке 3, углы при основании прямоугольных треугольника будут равны, тогда длина стороны данного треугольника будет равна:
Так как у правильной пирамиды ребра равны, найдем величину апофемы w, исходя из прямоугольного треугольника бокой грани:
Так как проведенное сечение образует еще одну правильную пирамиду, с правильным треугольником в основании, как показано на рисунке 3, но полученная призма является наклонной, и высоты обеих призм совпадают, тогда можем найти высоту проведенную в сечении (обозначенную буквой g) исходя из рисунка 4:
Тогда используя теорему синусов найдем угол G в том же треугольнике:
Тогда зная углы G и B найдем величину угла T:
Угол B задан в условии а угол G будет равен:
Тогда угол T будет равен:
Тогда исходя из теоремы синусов найдем длину стороны z:
Как показано на рисунке 3 величина z характеризует разность высот обоих треугольников, тогда получаем:
где высота меньшего треугольника, а высота большего треугольника.
Так как треугольники правильные, высота будет вычисляться по формуле:
Получаем:
т.к:
Получаем:
Так как сечение состит из двух прямоугльных треугольников как показано на рисунке 2, тогда его площадь будет равна:
Получаем:
Ответ:
Verified answer
Для начала замечу, что сечение может быть расположено как между высотой и основанием, так между высотой и ребром.
Принцип решения один и тот же.
--------------------------------------------------------------------------
Из вершины пирамиды проведем наклонную SH под углом β к плоскости ее основания.
Через Н проведем прямую КЕ║АВ
Если прямая, не лежащая в данной плоскости, параллельна какой-нибудь прямой, лежащей в этой плоскости, то она параллельна самой плоскости
АВ- не лежит в плоскости треугольника SKE, параллельна КЕ, лежащей в этой плоскости, следовательно, плоскость ᐃ КSЕ║АВ
Для решения задачи нужно найти высоту SН и основание KE ᐃ КSЕ.
Делать это будем по шагам.
SO=b*sin α
СО=SC*cos α=b*cos α
SH=SO:sin β = b*sin α:sin β
OH= SO:tg β= b*sin α : tg β
CH=CO+OH= b*cos α + b*sin α : tg β
Так как КЕ║АВ, треугольник КСЕ подобен равностороннему АСВ и также является равносторонним.
∠НЕС=60°
CE=CH:sin (60°)= (b*cos α + b*sin α:tg β)*2:√3
KE=CE
S ᐃSKE=SH*KE:2
S ᐃSKE= 1/2)*(b*sin α:sin β)* (b*cos α + b*sin α:tg β)*2:√3
S ᐃSKE = (b*sin α:sin β)* (b*cos α + b*sin α:tg β) :√3 =
S ᐃSKE = b² (sin α:sin β)*(cos α + sin α:tg β) :√3
--------------------------