Дана правильная четырехугольная пирамида со стороной основания 2 корня из 6. боковое ребро пирамиды наклонено к плоскости основания мое углом 60градусов. найдите объем вписанного в пирамиду конуса
В основании пирамиды - квадрат. Радиус основания вписанного в пирамиду конуса - это радиус вписанной в квадрат окружности, то есть половина стороны:
r = √6;
Проекция бокового ребра на основание - это половина диагонали квадрата, то есть она равна (2*√6)*(√2/2) = √12 = 2*√3; поскольку угол наклона бокового ребра 60 градусов, высота пирамиды равна (2*√3)*tg(60) = 2*√3*√3 = 6;
) В параллелограмме противолежащие стороны равны и параллельны, противолежащие углы равны. ДЕ - биссектриса, ⇒∠ЕDА=∠ЕDС. ∠СЕD=∠ЕDА – накрестлежащие. ⇒ треугольник СЕD равнобедренный, а так как углы при основании ЕD равны 60°, он - равносторонний. Угол С=60°, угол А=угол С=60°. Сумма углов параллелограмма, прилежащих к одной стороне, равна 180°. ⇒∠В=∠D=120°СD=ЕС=АС=4 см. АD=ВС=3+4=7 смР (АВСD)=2•(7+4)=22 смЧетырехугольник АВЕD - равнобедренная трапеция, так как ВЕ║|АD, и АВ=СД⇒АВ=ЕД. 2) ∆ СЕD прямоугольный, Сумма острых углов прямоугольного треугольника 90°. ⇒ угол ЕСD=90°- 45*=45°⇒ ∆ СЕD – равнобедренный. CE=ED=5 Перпендикуляр СЕ параллелен и равен АВ. -⇒ АВ=СЕ=5 см
Так как A внутри BCD, AB=AD, то BAD - тоже равнобедренный треугольник, и у него общее с BCD основание BD. Поставим точку K так, что BK=KD, тогда KC - медиана BCD, KA - медиана BAD. Докажем второй пункт. Как известно, высота равнобедренного треугольника совпадает с его медианой и биссектрисой и является его осью симметрии. Также, любые два равнобедренных треугольника, построенные на одном основании, обладают общей осью симметрии и, как следствие, общей высотой/медианой/биссектрисой. Тогда получаем, что KA⊂KC и все три точки лежат на KC. Это автоматически доказывает первый пункт, т.к. непонятные ∠ACB и ∠ACD превращаются в углы при биссектрисе ∠KCB=∠KCD, которые равны между собой.
В основании пирамиды - квадрат. Радиус основания вписанного в пирамиду конуса - это радиус вписанной в квадрат окружности, то есть половина стороны:
r = √6;
Проекция бокового ребра на основание - это половина диагонали квадрата, то есть она равна (2*√6)*(√2/2) = √12 = 2*√3; поскольку угол наклона бокового ребра 60 градусов, высота пирамиды равна (2*√3)*tg(60) = 2*√3*√3 = 6;
Объем конуса
V = (pi/3)*(√6)^2*6 = 12*pi;