В правильной треугольной пирамиде SABC с вершиной S проведена высота SD.На отрезке SD взята точка K так,что SK:KD=1:2.Известно,что двугранные углы между основанием и боковыми гранями равны 30 градусов, а расстояние от точки K до бокового ребра равно 4 деленное на корень из 13.Найдите объём пирамиды.
Answers & Comments
Verified answer
Ответ: 216 (ед. объема)
Объяснение: Рассмотрим один из равных двугранных углов данной правильной пирамиды – угол между плоскостями ЅСВ и АСВ. . Его величина равна градусной мере линейного угла, сторонами которого являются лучи, проведённые в его гранях перпендикулярно ребру с общим началом на нём.
Высота АН основания перпендикулярна СВ. По т. о 3-х перпендикулярах ЅН перпендикулярна ВС и является высотой и медианой равнобедренного ∆ SCB.
Угол SHA– угол между боковой гранью и основанием =30° ( дано).
SD - высота правильной пирамиды => D - точка пересечения высот ( медиан. биссектрис) ∆АВС.
Примем ЅН=а.
Тогда НD=a•cos30°=a(√3)/2
SD=a•sin30°=a/2
По свойству высоты (медианы) правильного треугольника AD=2HD=a√3
Из прямоугольного ∆ АЅD по т. Пифагора ЅА=√(SD² +AD² )=√(13а²/4) =>
SA=(а√13)/2
Расстояние от т.К до бокового ребра - перпендикуляр КМ=4/√13
∆SKM подобен ∆ SAD по общему острому углу при Ѕ.
k=SD:SK=3
SK=SD:3=a/6
AD=3•KM=12/√13
КМ:AD=SK:SA =>
AD•SK=KM•SA =>
(a²√3)/6=4a/2, откуда а=4√3
Высота пирамиды SD=a/2=2√3,
АН=3DH=3•4√3•√3/2=18,
АВ=АН:sin60°=12√3
V(SABC)=S(ABC)•SD/3
V=([(12√3)²•√3:4]•2√3):3=216 (ед. объема)