Каков объём цилиндра, который описывает вокруг правильной четырехугольной призмы с диагональю, равной 4 корня из 2 и углом наклона к плоскости основания в 30°?
Morskoy_Skazochnik
Для начала разберемся с терминами. Правильная четырехугольная призма - это призма, у которой основаниями являются правильные четырехугольники и все боковые грани равны между собой.
У нас есть дано, что диагональ призмы равна 4 корня из 2 и угол наклона призмы к плоскости основания составляет 30°.
Для решения задачи нам понадобится найти высоту четырехугольной призмы. Затем мы найдем площадь основания призмы и применим формулу для вычисления объема цилиндра.
Шаг 1: Нахождение высоты призмы.
Поскольку четырехугольник является правильным, каждый его угол равен 90°. Зная угол наклона к плоскости основания, который составляет 30°, мы можем построить прямоугольный треугольник, в котором один из углов равен 30°, а противоположный катет равен половине диагонали призмы.
Мы знаем, что диагональ призмы равна 4 корня из 2, поэтому половина диагонали \(d\) будет равна \(2 \sqrt{2}/2 = \sqrt{2}\).
Теперь мы можем найти высоту \(h\) призмы, применив тригонометрию:
\[
h = \tan 30° \times \sqrt{2} = \frac{1}{\sqrt{3}} \times \sqrt{2} = \sqrt{\frac{2}{3}}
\]
Шаг 2: Нахождение площади основания призмы.
Поскольку основание призмы - правильный четырехугольник, мы можем разделить его на два равнобедренных прямоугольных треугольника, для которых известны катеты.
Каждый катет будет равен половине диагонали \(d\), то есть \(\sqrt{2}\). Тогда площадь основания призмы \(A\) будет равна:
\[
A = 2 \times \frac{1}{2} \times \sqrt{2} \times \sqrt{2} = 2
\]
Шаг 3: Нахождение объема цилиндра.
Объем цилиндра можно найти, умножив площадь основания на высоту цилиндра.
Таким образом, объем \(V\) цилиндра будет равен:
\[
V = A \times h = 2 \times \sqrt{\frac{2}{3}}
\]
Ответ: объем цилиндра, описывающего вокруг правильной четырехугольной призмы с данной диагональю и углом наклона, равен \(2 \times \sqrt{\frac{2}{3}}\).
У нас есть дано, что диагональ призмы равна 4 корня из 2 и угол наклона призмы к плоскости основания составляет 30°.
Для решения задачи нам понадобится найти высоту четырехугольной призмы. Затем мы найдем площадь основания призмы и применим формулу для вычисления объема цилиндра.
Шаг 1: Нахождение высоты призмы.
Поскольку четырехугольник является правильным, каждый его угол равен 90°. Зная угол наклона к плоскости основания, который составляет 30°, мы можем построить прямоугольный треугольник, в котором один из углов равен 30°, а противоположный катет равен половине диагонали призмы.
Мы знаем, что диагональ призмы равна 4 корня из 2, поэтому половина диагонали \(d\) будет равна \(2 \sqrt{2}/2 = \sqrt{2}\).
Теперь мы можем найти высоту \(h\) призмы, применив тригонометрию:
\[
h = \tan 30° \times \sqrt{2} = \frac{1}{\sqrt{3}} \times \sqrt{2} = \sqrt{\frac{2}{3}}
\]
Шаг 2: Нахождение площади основания призмы.
Поскольку основание призмы - правильный четырехугольник, мы можем разделить его на два равнобедренных прямоугольных треугольника, для которых известны катеты.
Каждый катет будет равен половине диагонали \(d\), то есть \(\sqrt{2}\). Тогда площадь основания призмы \(A\) будет равна:
\[
A = 2 \times \frac{1}{2} \times \sqrt{2} \times \sqrt{2} = 2
\]
Шаг 3: Нахождение объема цилиндра.
Объем цилиндра можно найти, умножив площадь основания на высоту цилиндра.
Таким образом, объем \(V\) цилиндра будет равен:
\[
V = A \times h = 2 \times \sqrt{\frac{2}{3}}
\]
Ответ: объем цилиндра, описывающего вокруг правильной четырехугольной призмы с данной диагональю и углом наклона, равен \(2 \times \sqrt{\frac{2}{3}}\).
Знаешь ответ?