Основанием прямого параллелепипеда служит параллелограмм, у которого одна из диагоналей равна 17 см, а стороны равны 9 см и 10 см. Полная поверхность этого параллелепипеда содержит 334 см2. Найти объем.
Ответ нейросети
27 апреля 2025 03:36
Рассмотрим задачу по шагам, чтобы найти объем параллелепипеда.
Дано:
- Основание — параллелограмм, у которого одна диагональ равна 17 см.
- Стороны основания: (AB = 9 \text{ см}), (AD = 10 \text{ см}).
- Полная поверхность параллелепипеда: (S_{\text{поверхности}} = 334 \text{ см}^2).
Нам нужно найти объем — (V).
Шаг 1. Находим параметры основания — параллелограмма
Обозначим:
- Вершины основания: (A, B, C, D),
- Векторы сторон: (\vec{AB} = \vec{b}), (\vec{AD} = \vec{d}).
Из условия:
- (|\vec{b}| = 9 \text{ см}),
- (|\vec{d}| = 10 \text{ см}),
- одна из диагоналей равна 17 см.
Диагональ (AC) или (BD):
[ \vec{AC} = \vec{AB} + \vec{BC} = \vec{b} + \vec{d} \quad \text{или} \quad \vec{BD} = \vec{b} - \vec{d}. ]
Так как диагональ может быть любой из них, возьмём, например, диагональ (AC):
[ |\vec{AC}| = |\vec{b} + \vec{d}| = 17 \text{ см}. ]
Используем формулу длины суммы векторов:
[ |\vec{b} + \vec{d}|^2 = |\vec{b}|^2 + |\vec{d}|^2 + 2\vec{b} \cdot \vec{d}. ]
Подставляем данные:
[ 17^2 = 9^2 + 10^2 + 2 \vec{b} \cdot \vec{d}. ]
[ 289 = 81 + 100 + 2 \vec{b} \cdot \vec{d}. ]
[ 289 = 181 + 2 \vec{b} \cdot \vec{d}. ]
Откуда:
[ 2 \vec{b} \cdot \vec{d} = 108, ]
[ \boxed{ \vec{b} \cdot \vec{d} = 54. } ]
Шаг 2. Найти площадь основания
Площадь параллелограмма:
[ S_{\text{основания}} = |\vec{b} \times \vec{d}| = |\vec{b}| |\vec{d}| \sin \theta, ]
где (\theta) — угол между (\vec{b}) и (\vec{d}).
Используем скалярное произведение:
[ \vec{b} \cdot \vec{d} = |\vec{b}| |\vec{d}| \cos \theta, ]
следовательно,
[ \cos \theta = \frac{\vec{b} \cdot \vec{d}}{|\vec{b}| |\vec{d}|} = \frac{54}{9 \times 10} = \frac{54}{90} = 0.6. ]
Поскольку (\sin^2 \theta + \cos^2 \theta=1):
[ \sin \theta = \sqrt{1 - 0.6^2} = \sqrt{1 - 0.36} = \sqrt{0.64} = 0.8. ]
Тогда площадь основания:
[ S_{\text{основания}} = |\vec{b} \times \vec{d}| = |\vec{b}| |\vec{d}| \sin \theta = 9 \times 10 \times 0.8 = 72 \text{ см}^2. ]
Шаг 3. Найти полную поверхность параллелепипеда
Площадь боковых граней: сформированы тремя параллелограммами, каждая — произведение стороны основания на высоту (h).
Общая площадь поверхности:
[ S_{\text{поверхности}} = 2 S_{\text{основания}} + \text{площадь боковых граней}. ]
Формулы боковых граней:
- Два параллелограмма: стороны 9 см и высота (h), площадь: (2 \times 9 \times h = 18h).
- Два параллелограмма: стороны 10 см и высота (h), площадь: (2 \times 10 \times h = 20h).
Всего:
[ S_{\text{поверхности}} = 2 \times 72 + (18h + 20h) = 144 + 38h. ]
Из условия:
[ 144 + 38h = 334, ]
[ 38h = 190, ]
[ h = \frac{190}{38} = 5 \text{ см}. ]
Шаг 4. Найти объем параллелепипеда
Объем — это площадь основания, умноженная на высоту (перпендикулярный отрезок):
[ V = S_{\text{основания}} \times h = 72 \times 5 = 360 \text{ см}^3. ]
Итог:
[ \boxed{ \text{Объем параллелепипеда} = \mathbf{360, \text{см}^3}. } ]
Понравился ответ?
Задай свой вопрос
Напиши любую задачу или вопрос, а нейросеть её решит



