Давайте разберем задачу пошагово и подробно, чтобы понять, как найти объем прямого параллелепипеда.
Исходные данные:
- Основание параллелепипеда имеет стороны 4 см и 3 см.
- Угол между этими сторонами основания равен 30°.
- Боковая поверхность равна 20 см².
Задача: найти объем параллелепипеда.
Шаг 1. Построение схемы и обозначения
Обозначим:
- \( a = 4\, \text{см} \) — одна сторона основания,
- \( b = 3\, \text{см} \) — другая сторона основания,
- \( \alpha = 30^\circ \) — угол между сторонами основания,
- \( h \) — высота параллелепипеда,
- \( V \) — искомый объем.
Шаг 2. Определение площади основания
Площадь прямоугольного основания при угле между сторонами равна:
\[ S = a \times b \times \sin \alpha \]
Это потому, что стороны не перпендикулярны, и площадь параллелограмма, образованного сторонами, равна произведению двух сторон и синуса угла между ними.
Вычислим:
\[ S = 4 \times 3 \times \sin 30^\circ \]
Напомню: \(\sin 30^\circ = 0.5\).
\[ S = 4 \times 3 \times 0.5 = 4 \times 1.5 = 6\, \text{см}^2 \]
Итак, площадь основания равна 6 см².
Шаг 3. Связь боковой поверхности с высотой
Боковая поверхность прямого параллелепипеда — это сумма площадей четырех боковых граней.
Поскольку параллелепипед прямой, две пары боковых граней:
- две грани с «двухсторонними» сторонами, равные \(a\) и \(h\),
- две грани с \(b\) и \(h\).
Площадь боковых граней:
\[ \text{Боковая поверхность} = 2 \times (a \times h + b \times h) = 2h(a + b) \]
По условию:
\[ 2h(a + b) = 20\, \text{см}^2 \]
Подставим значения \( a = 4\, \text{см} \), \( b = 3\, \text{см} \):
\[ 2h (4 + 3) = 20 \]
\[ 2h \times 7 = 20 \]
\[ 14h = 20 \]
\[ h = \frac{20}{14} = \frac{10}{7} \approx 1.43\, \text{см} \]
Шаг 4. Найдение объема
Объем прямого параллелепипеда:
\[ V = \text{площадь основания} \times \text{высота} \]
мы уже нашли: \(\text{площадь основания} = 6\, \text{см}^2 \)
и высоту: \( h = \frac{10}{7} \, \text{см} \)
Итак:
\[ V = 6 \times \frac{10}{7} = \frac{60}{7} \approx 8.57\, \text{см}^3 \]
Итог:
Ответ: объём параллелепипеда равен \( \boxed{\frac{60}{7} \text{см}^3} \) или примерно 8.57 см³.
Если есть дополнительные вопросы или нужно более подробно объяснить какой-то шаг — скажите!