Question

Стороны оснований правильной треугольной усечённой пирамиды равны 2 см. и 6 см., а двугранный угол при большем основании равен 60 градусов. найти площадь боковой поверхности пирамиды. объясните как можно подробнее и нарисуйте рисунок заранее большое

Answer 1

Пусть  ABCA₁B₁C₁  данная    пирамида ,   M  середина ребра  B₁C₁ (B₁M = MC₁) ; N середина  BC  (BN = NC)  ; MN _ апофема ; < MNA =α=60°.

 Sбок = 3*(a+b)/2*MN =3*(6+2)/2 *MN =12MN =12h  ( замена MN  =h).
Сначала  рассматриваем  равнобедренная (CC₁=B₁B)  трапеция  CC₁B₁B  :  
CB =a =6 см  , C₁B₁ =b=2 см  , MN =h (пока неизвестная ) .
 AA₁ =CC₁= BB₁  .
CC₁² =( (a -b)/2)² +h² = ((6-2)/2)² +h² =h²+4 ;
Теперь рассмотриваем трапеция  AA₁MN :
 AA₁ =CC₁ ; AN =a√3/2 =6√3/2 =3√3 ;A₁M =b√3/2 =2√3/2 =√3;
опустим из вершин A₁  и  M  перпендикуляры   A₁E ┴  AN    и  MF ┴ AN.
Из  ΔMFN :
высота этой трапеции  (собственно высота пирамиды)
 h₁=A₁E = MF  =MN*sinα =h*sinα =h*sin60°=h√3/2   ; NF =MN*cosα = h*cos60°=h/2.
Из  ΔAA₁E:
AA₁²= AE² +A₁E² =(2√3 -h/2)² +(h√3/2)² ;    
 ***AN= AE+EF +FC =AE +A₁M +FC ⇔3√3=AE +√3 +h/2 ⇒AE=2√3 - h/2***
h²+4 =12 - 2√3h+h²/4 +3/4h² ⇒ h =4/√3 .
 Окончательно :
Sбок = 12h =12*4/√3 =16√3 .
ответ : 16√3.

В общем рассмотрели две трапеции  CC₁B₁B и  AA₁MN .