Давайте разберём задачу по частям и найдём решение с подробными объяснениями.
Дано:
- Две правильные четырехугольные пирамиды.
- Объём первой пирамиды \( V_1 = 40 \).
- Высота второй пирамиды \( h_2 \) в 1,6 раза меньше, чем высота первой \( h_1 \):
\[ h_2 = \frac{h_1}{1,6} \] - Сторона основания второй пирамиды \( a_2 \) в 2 раза больше, чем сторона основания первой \( a_1 \):
\[ a_2 = 2a_1 \]
Нам нужно найти объём второй пирамиды \( V_2 \).
Шаг 1. Формула объёма правильной пирамиды
Объём правильной пирамиды с правильным многоугольным основанием (в данном случае — квадратом) задаётся формулой:
\[ V = \frac{1}{3} \times S \times h \]
где:
- \( S \) — площадь основания,
- \( h \) — высота.
Поскольку основание — квадрат, его площадь:
\[
S = a^2
\]
Следовательно, объём пирамиды:
\[
V = \frac{1}{3} a^2 h
\]
Шаг 2. Обозначения для первой пирамиды
Пусть:
- \( a_1 \) — сторона основания первой пирамиды,
- \( h_1 \) — высота первой пирамиды,
- её объем \( V_1 = 40 \).
Тогда:
\[
40 = \frac{1}{3} a_1^2 h_1 \quad \Rightarrow \quad a_1^2 h_1 = 120
\]
Шаг 3. Выразим параметры второй пирамиды
По условию: \[ a_2 = 2 a_1 \] \[ h_2 = \frac{h_1}{1,6} \]
Объём второй пирамиды:
\[
V_2 = \frac{1}{3} a_2^2 h_2
\]
Подставим \( a_2 \) и \( h_2 \):
\[ V_2 = \frac{1}{3} (2 a_1)^2 \times \frac{h_1}{1,6} \]
Раскроем скобки и упростим:
\[
V_2 = \frac{1}{3} \times 4 a_1^2 \times \frac{h_1}{1,6}
\]
Итак:
\[
V_2 = \frac{4}{3} a_1^2 \times \frac{h_1}{1,6}
\]
знак «\(\times\)» оставим для ясности, далее упростим дроби:
\[ V_2 = \frac{4}{3} \times \frac{a_1^2 h_1}{1,6} \]
Обратите внимание, что \( a_1^2 h_1 = 120 \) из предыдущего шага. Подставим это:
\[
V_2 = \frac{4}{3} \times \frac{120}{1,6}
\]
Шаг 4. Вычислим конечный результат
Рассчитаем:
\[
V_2 = \frac{4}{3} \times \frac{120}{1,6}
\]
Первым делом упростим дробь \(\frac{120}{1,6}\):
\[ \frac{120}{1,6} = 120 \div 1,6 \]
Деление на десятичное число удобно выполнить, умножая числитель и знаменатель на 10:
\[
120 \div 1,6 = \frac{120 \times 10}{16} = \frac{1200}{16} = 75
\]
Теперь вернёмся к формуле:
\[ V_2 = \frac{4}{3} \times 75 \]
Умножим:
\[
V_2 = \frac{4 \times 75}{3} = \frac{300}{3} = 100
\]
Ответ:
Объём второй пирамиды равен \(\boxed{100}\).