Abcda1b1c1d1 усеченная пирамида ее основаниями является равнобедренные трапеции, с онованиями ad bc и a1d1 b1c1 и острым углом 30 ab8 a1b1=4 боковые грани наклонены к полскости основания под углом 45. объем?
Объем усеченной пирамиды равен 7/8 от объема полной пирамиды, которая получается продолжением боковых ребер до пересечения. Дело в том, что "усечение" произведено через средние линии боковых граней (поскольку a1b1 = ab/2), поэтому отношение линейных размеров полной и "отсеченной" (отрезанной при усечении) пирамид равно 2/1, поэтому объемы их относятся как 8/1, поэтому объем их разности равен 7/8 от полной пирамиды (1/8 отрезали, 7/8 осталось).
Итак, надо найти объем полной (обычной, не усеченной) пирамиды с тем же основанием (равнобедренная трапеция, остый угол 30 градусов, боковая сторона 8).
Все грани имеют одинаковый наклон к основанию, это означает, что высота пирамиды (полной!) "видна" из основания апофемы под углов 45 градусов, и это справедливо для любой грани. Поэтому все апофемы равны между собой, и - что гораздо важнее - равны их проекции на основание. В данном случае апофема, её проекция и высота пирамиды образуют прямоугольный треугольник с углом 45 градусов, то есть - равнобедренный. То есть проекция апофемы равна высоте пирамиды. Но и это не всё - проекция вершины пирамиды равноудалена от сторон основания (все проекции апофем перпендикулярны боковым сторонам трапеции), поэтому в основание можно вписать окружность, и радиус этой окружности равен высоте пирамиды.
Таким образом, задача свелась к нахождению радиуса вписанной окружности в трапецию, лежащую в основании и площади основания.
Поскольку угол трапеции 30 градусов, а 2*r - высота (окружность касается параллельных оснований, поэтому расстояние между ними равно диаметру окружности), то боковые стороны трапеции равны 4*r (потому что sin(30) = 1/2), и полупериметр 8*r (сумма оснований равна сумме боковых сторон, по свойству описанных четырехугольников) :))) Площадь трапеции в основании пирамиды 8*r^2, а объем усеченной пирамиды
V = (7/8)*8*r^3/3 = (7/3)*r^3; остается подставить 4*r = 8, и сразу получается ответ :)
1. Достраиваем исходный прямоугольный треугольник до прямоугольника. 2. Проводим вторую диагональ получившегося прямоугольника. 3. Получилось четыре одинаковых прямоугольных треугольника. 4. Разбиваем прямоугольник на четыре равных прямоугольника проводя параллельные прямые через точку пересечения диагоналей. 5. Получившиеся прямоугольники имеют наибольшую площадь так как в сумме дают полную площадь прямоугольника. 6. Площадь прямоугольника 8*5=40 см². 7. Площадь вписанного прямоугольника 40/4=10 см².
См. рисунок в приложении. Обозначим стороны прямоугольника MK=CN=х и MC=KN=у Тогда S(прямоугольника)=x·y Из подобия прямоугольных треугольников АВС и AKM AM:AC=MK:CB 5x=8(5-y) 5x=40-8y x=(40-8y)/5
S=(40-8y)·y/5 S(y)=(40y-8y²)/5 Исследуем эту функцию на экстремум. Находим производную. S`(y)=(40-16y)/5 Приравниваем ее к нулю 40-16у=0 у=2,5- точка максимума, так как производная при переходе через эту точку меняет знак с + на - слева от точки 2,5: S`(1)=34/5 >0 справа от точки 2,5: S`(4)=-24/5<0
x=(40-8y)/5=(40-8·2,5)/5=4 ответ. S=4·2,5=10 кв см - наибольшая площадь
Объем усеченной пирамиды равен 7/8 от объема полной пирамиды, которая получается продолжением боковых ребер до пересечения. Дело в том, что "усечение" произведено через средние линии боковых граней (поскольку a1b1 = ab/2), поэтому отношение линейных размеров полной и "отсеченной" (отрезанной при усечении) пирамид равно 2/1, поэтому объемы их относятся как 8/1, поэтому объем их разности равен 7/8 от полной пирамиды (1/8 отрезали, 7/8 осталось).
Итак, надо найти объем полной (обычной, не усеченной) пирамиды с тем же основанием (равнобедренная трапеция, остый угол 30 градусов, боковая сторона 8).
Все грани имеют одинаковый наклон к основанию, это означает, что высота пирамиды (полной!) "видна" из основания апофемы под углов 45 градусов, и это справедливо для любой грани. Поэтому все апофемы равны между собой, и - что гораздо важнее - равны их проекции на основание. В данном случае апофема, её проекция и высота пирамиды образуют прямоугольный треугольник с углом 45 градусов, то есть - равнобедренный. То есть проекция апофемы равна высоте пирамиды. Но и это не всё - проекция вершины пирамиды равноудалена от сторон основания (все проекции апофем перпендикулярны боковым сторонам трапеции), поэтому в основание можно вписать окружность, и радиус этой окружности равен высоте пирамиды.
Таким образом, задача свелась к нахождению радиуса вписанной окружности в трапецию, лежащую в основании и площади основания.
Поскольку угол трапеции 30 градусов, а 2*r - высота (окружность касается параллельных оснований, поэтому расстояние между ними равно диаметру окружности), то боковые стороны трапеции равны 4*r (потому что sin(30) = 1/2), и полупериметр 8*r (сумма оснований равна сумме боковых сторон, по свойству описанных четырехугольников) :))) Площадь трапеции в основании пирамиды 8*r^2, а объем усеченной пирамиды
V = (7/8)*8*r^3/3 = (7/3)*r^3; остается подставить 4*r = 8, и сразу получается ответ :)
V = 56/3