Каков объем пирамиды с прямоугольным треугольником на основании, у которого гипотенуза равна 3 и один из углов равен 30 градусов, а боковые ребра наклонены к основанию под углом 60 градусов?
Igorevna
Для решения данной задачи посмотрим на основание пирамиды - прямоугольный треугольник. Мы знаем, что гипотенуза этого треугольника равна 3, а один из углов равен 30 градусов.
1. Воспользуемся свойствами прямоугольного треугольника. Известно, что гипотенуза треугольника равна \(3\), поэтому можем найти другие стороны треугольника с помощью тригонометрических функций.
Зная угол \(30\) градусов и гипотенузу \(3\), мы можем использовать функцию синуса и косинуса, чтобы найти остальные стороны треугольника. По определению синуса:
\[\sin(30^\circ) = \frac{{\text{противоположный катет}}}{{\text{гипотенуза}}}\]
\[\sin(30^\circ) = \frac{{\text{противоположный катет}}}{{3}}\]
Так как противоположный катет - это высота пирамиды, обозначим его буквой \(h\):
\[\sin(30^\circ) = \frac{{h}}{{3}}\]
Теперь решим это уравнение относительно \(h\):
\[h = 3 \cdot \sin(30^\circ) = 3 \cdot \frac{{1}}{{2}} = \frac{{3}}{{2}}\]
2. Теперь рассмотрим боковые ребра пирамиды, которые наклонены к основанию под углом 60 градусов. Эти ребра - это катеты нашего прямоугольного треугольника.
Для нахождения катетов воспользуемся тригонометрической функцией косинуса. По определению косинуса:
\[\cos(60^\circ) = \frac{{\text{прилегающий катет}}}{{\text{гипотенуза}}}\]
\[\cos(60^\circ) = \frac{{\text{прилегающий катет}}}{{3}}\]
Так как прилегающий катет - это половина основания пирамиды, обозначим его буквой \(a\):
\[\cos(60^\circ) = \frac{{a}}{{3}}\]
Теперь решим это уравнение относительно \(a\):
\[a = 3 \cdot \cos(60^\circ) = 3 \cdot \frac{{1}}{{2}} = \frac{{3}}{{2}}\]
3. Теперь, когда у нас есть все стороны прямоугольного треугольника, мы можем найти площадь его основания.
Площадь прямоугольного треугольника можно найти по формуле:
\[S = \frac{{1}}{{2}} \cdot a \cdot h\]
где \(S\) - площадь, \(a\) - длина основания, \(h\) - высота треугольника. Подставим значения:
\[S = \frac{{1}}{{2}} \cdot \frac{{3}}{{2}} \cdot \frac{{3}}{{2}} = \frac{{9}}{{8}}\]
4. Наконец, мы можем найти объем пирамиды, умножив площадь основания на высоту пирамиды:
\[V = S \cdot H\]
где \(V\) - объем пирамиды, \(S\) - площадь основания, \(H\) - высота пирамиды. Подставим значения:
\[V = \frac{{9}}{{8}} \cdot \frac{{3}}{{2}} = \frac{{27}}{{16}}\]
Таким образом, объем пирамиды с прямоугольным треугольником на основании, у которого гипотенуза равна 3, один из углов равен 30 градусов, а боковые ребра наклонены к основанию под углом 60 градусов, равен \(\frac{{27}}{{16}}\). Ответ: \(\frac{{27}}{{16}}\).
1. Воспользуемся свойствами прямоугольного треугольника. Известно, что гипотенуза треугольника равна \(3\), поэтому можем найти другие стороны треугольника с помощью тригонометрических функций.
Зная угол \(30\) градусов и гипотенузу \(3\), мы можем использовать функцию синуса и косинуса, чтобы найти остальные стороны треугольника. По определению синуса:
\[\sin(30^\circ) = \frac{{\text{противоположный катет}}}{{\text{гипотенуза}}}\]
\[\sin(30^\circ) = \frac{{\text{противоположный катет}}}{{3}}\]
Так как противоположный катет - это высота пирамиды, обозначим его буквой \(h\):
\[\sin(30^\circ) = \frac{{h}}{{3}}\]
Теперь решим это уравнение относительно \(h\):
\[h = 3 \cdot \sin(30^\circ) = 3 \cdot \frac{{1}}{{2}} = \frac{{3}}{{2}}\]
2. Теперь рассмотрим боковые ребра пирамиды, которые наклонены к основанию под углом 60 градусов. Эти ребра - это катеты нашего прямоугольного треугольника.
Для нахождения катетов воспользуемся тригонометрической функцией косинуса. По определению косинуса:
\[\cos(60^\circ) = \frac{{\text{прилегающий катет}}}{{\text{гипотенуза}}}\]
\[\cos(60^\circ) = \frac{{\text{прилегающий катет}}}{{3}}\]
Так как прилегающий катет - это половина основания пирамиды, обозначим его буквой \(a\):
\[\cos(60^\circ) = \frac{{a}}{{3}}\]
Теперь решим это уравнение относительно \(a\):
\[a = 3 \cdot \cos(60^\circ) = 3 \cdot \frac{{1}}{{2}} = \frac{{3}}{{2}}\]
3. Теперь, когда у нас есть все стороны прямоугольного треугольника, мы можем найти площадь его основания.
Площадь прямоугольного треугольника можно найти по формуле:
\[S = \frac{{1}}{{2}} \cdot a \cdot h\]
где \(S\) - площадь, \(a\) - длина основания, \(h\) - высота треугольника. Подставим значения:
\[S = \frac{{1}}{{2}} \cdot \frac{{3}}{{2}} \cdot \frac{{3}}{{2}} = \frac{{9}}{{8}}\]
4. Наконец, мы можем найти объем пирамиды, умножив площадь основания на высоту пирамиды:
\[V = S \cdot H\]
где \(V\) - объем пирамиды, \(S\) - площадь основания, \(H\) - высота пирамиды. Подставим значения:
\[V = \frac{{9}}{{8}} \cdot \frac{{3}}{{2}} = \frac{{27}}{{16}}\]
Таким образом, объем пирамиды с прямоугольным треугольником на основании, у которого гипотенуза равна 3, один из углов равен 30 градусов, а боковые ребра наклонены к основанию под углом 60 градусов, равен \(\frac{{27}}{{16}}\). Ответ: \(\frac{{27}}{{16}}\).
Знаешь ответ?