Чему равна полная поверхность данной треугольной пирамиды? В пирамиде, у которой апофема составляет 6 см и радиус окружности, вписанной в её основание, равен корню из 3 см.
Аида
Чтобы решить данную задачу, мы сначала определим высоту треугольной пирамиды, а затем вычислим её полную поверхность.
Высота треугольной пирамиды может быть найдена с помощью теоремы Пифагора. Для этого мы воспользуемся радиусом окружности, вписанной в основание пирамиды, и апофемой.
Пусть \( r \) - радиус окружности, вписанной в основание пирамиды, а \( a \) - апофема пирамиды.
Используя теорему Пифагора для прямоугольного треугольника, образованного половиной основания пирамиды, апофемой и радиусом окружности, мы можем записать:
\[
\left(\frac{a}{2}\right)^2 + r^2 = a^2
\]
Разделим обе части равенства на \( 4 \), чтобы получить:
\[
\frac{a^2}{4} + r^2 = a^2
\]
Вычтем \( \frac{a^2}{4} \) с обеих сторон равенства:
\[
r^2 = \frac{3a^2}{4}
\]
Теперь извлекая квадратный корень из обеих частей, получаем:
\[
r = \frac{a\sqrt{3}}{2}
\]
Таким образом, радиус окружности, вписанной в основание пирамиды, равен \( \frac{a\sqrt{3}}{2} \).
Теперь, имея значение радиуса, мы можем вычислить полную поверхность треугольной пирамиды.
Полная поверхность пирамиды состоит из поверхности её основания и поверхности боковых граней.
Поверхность основания можно вычислить по формуле площади треугольника. Пусть \( S_{\text{осн}} \) - площадь основания.
\[
S_{\text{осн}} = \frac{\sqrt{3}a^2}{4}
\]
Чтобы вычислить площадь боковой поверхности, нам необходимо найти периметр основания пирамиды. Пусть \( P \) - периметр основания.
\[
P = 3a
\]
Теперь собираем всю информацию вместе, чтобы найти полную поверхность пирамиды \( S_{\text{п}} \).
\[
S_{\text{п}} = S_{\text{осн}} + S_{\text{бок}}
\]
\[
S_{\text{п}} = \frac{\sqrt{3}a^2}{4} + \frac{1}{2}P \times r
\]
Подставляя значения в формулу, получим:
\[
S_{\text{п}} = \frac{\sqrt{3}a^2}{4} + \frac{1}{2} \times 3a \times \left(\frac{a\sqrt{3}}{2}\right)
\]
\[
S_{\text{п}} = \frac{\sqrt{3}a^2}{4} + \frac{3a^2\sqrt{3}}{4}
\]
\[
S_{\text{п}} = \frac{4\sqrt{3}a^2 + 3a^2\sqrt{3}}{4}
\]
\[
S_{\text{п}} = \frac{a^2(4\sqrt{3} + 3\sqrt{3})}{4}
\]
\[
S_{\text{п}} = \frac{a^2 \times 7\sqrt{3}}{4}
\]
Таким образом, полная поверхность данной треугольной пирамиды равна \( \frac{a^2 \times 7\sqrt{3}}{4} \).
Высота треугольной пирамиды может быть найдена с помощью теоремы Пифагора. Для этого мы воспользуемся радиусом окружности, вписанной в основание пирамиды, и апофемой.
Пусть \( r \) - радиус окружности, вписанной в основание пирамиды, а \( a \) - апофема пирамиды.
Используя теорему Пифагора для прямоугольного треугольника, образованного половиной основания пирамиды, апофемой и радиусом окружности, мы можем записать:
\[
\left(\frac{a}{2}\right)^2 + r^2 = a^2
\]
Разделим обе части равенства на \( 4 \), чтобы получить:
\[
\frac{a^2}{4} + r^2 = a^2
\]
Вычтем \( \frac{a^2}{4} \) с обеих сторон равенства:
\[
r^2 = \frac{3a^2}{4}
\]
Теперь извлекая квадратный корень из обеих частей, получаем:
\[
r = \frac{a\sqrt{3}}{2}
\]
Таким образом, радиус окружности, вписанной в основание пирамиды, равен \( \frac{a\sqrt{3}}{2} \).
Теперь, имея значение радиуса, мы можем вычислить полную поверхность треугольной пирамиды.
Полная поверхность пирамиды состоит из поверхности её основания и поверхности боковых граней.
Поверхность основания можно вычислить по формуле площади треугольника. Пусть \( S_{\text{осн}} \) - площадь основания.
\[
S_{\text{осн}} = \frac{\sqrt{3}a^2}{4}
\]
Чтобы вычислить площадь боковой поверхности, нам необходимо найти периметр основания пирамиды. Пусть \( P \) - периметр основания.
\[
P = 3a
\]
Теперь собираем всю информацию вместе, чтобы найти полную поверхность пирамиды \( S_{\text{п}} \).
\[
S_{\text{п}} = S_{\text{осн}} + S_{\text{бок}}
\]
\[
S_{\text{п}} = \frac{\sqrt{3}a^2}{4} + \frac{1}{2}P \times r
\]
Подставляя значения в формулу, получим:
\[
S_{\text{п}} = \frac{\sqrt{3}a^2}{4} + \frac{1}{2} \times 3a \times \left(\frac{a\sqrt{3}}{2}\right)
\]
\[
S_{\text{п}} = \frac{\sqrt{3}a^2}{4} + \frac{3a^2\sqrt{3}}{4}
\]
\[
S_{\text{п}} = \frac{4\sqrt{3}a^2 + 3a^2\sqrt{3}}{4}
\]
\[
S_{\text{п}} = \frac{a^2(4\sqrt{3} + 3\sqrt{3})}{4}
\]
\[
S_{\text{п}} = \frac{a^2 \times 7\sqrt{3}}{4}
\]
Таким образом, полная поверхность данной треугольной пирамиды равна \( \frac{a^2 \times 7\sqrt{3}}{4} \).
Знаешь ответ?