Какой объем имеет усеченная четырехугольная пирамида с радиусами описанных окружностей равными √2 и 2√2, а угол между боковым ребром и плоскостью основания составляет 45 градусов?
Весна
Рассмотрим данную усеченную четырехугольную пирамиду. Угол между боковым ребром и плоскостью основания составляет 45 градусов, поэтому плоскости боковых граней образуют прямой угол со сторонами пирамиды.
Для определения объема пирамиды нам потребуется знание ее высоты. Поскольку описанные радиусы равны √2 и 2√2, мы можем использовать их для вычисления высоты.
Высоту пирамиды можно найти, используя теорему Пифагора. Рассмотрим пирамиду и проведем от центра описанной окружности с радиусом √2, отрезок, перпендикулярный стороне основания пирамиды. Полуоснования получаются равными и , где - радиус меньшей окружности, а - радиус большей окружности. Полуоснования образуют прямые углы с основанием пирамиды. Обозначим высоту пирамиды как и применим теорему Пифагора к полученному прямоугольному треугольнику:
Раскроем скобки:
Упростим выражение:
Подставим значения радиусов:
Теперь найдем высоту пирамиды :
А теперь, используя найденную высоту , можем вычислить объем пирамиды. Объем пирамиды можно найти по формуле:
где - площадь основания пирамиды.
Основание пирамиды - это четырехугольник, описанный около большей окружности. Площадь основания мы найдем, разбив ее на два треугольника.
Рассмотрим сначала . Он может быть найден с помощью формулы площади треугольника:
где - радиус меньшей окружности, - длина одного из сторон четырехугольника.
Подставим значения и найдем :
Теперь рассмотрим . Он может быть найден также с помощью формулы площади треугольника:
где - радиус большей окружности, - длина одного из сторон четырехугольника.
Подставим значения и найдем :
Теперь найдем объем пирамиды с помощью полученных значений:
Подставим значения и посчитаем:
Таким образом, объем усеченной четырехугольной пирамиды составляет .
Для определения объема пирамиды нам потребуется знание ее высоты. Поскольку описанные радиусы равны √2 и 2√2, мы можем использовать их для вычисления высоты.
Высоту пирамиды можно найти, используя теорему Пифагора. Рассмотрим пирамиду и проведем от центра описанной окружности с радиусом √2, отрезок, перпендикулярный стороне основания пирамиды. Полуоснования получаются равными
Раскроем скобки:
Упростим выражение:
Подставим значения радиусов:
Теперь найдем высоту пирамиды
А теперь, используя найденную высоту
где
Основание пирамиды - это четырехугольник, описанный около большей окружности. Площадь основания мы найдем, разбив ее на два треугольника.
Рассмотрим сначала
где
Подставим значения и найдем
Теперь рассмотрим
где
Подставим значения и найдем
Теперь найдем объем
Подставим значения и посчитаем:
Таким образом, объем усеченной четырехугольной пирамиды составляет
Знаешь ответ?