Геометрия · 11 класс Задача №3564871
А
А
Задача: правильная треугольная пирамида со стороной основания a = 12 и боковым ребром l = 8. Найти площадь осевого сечения конуса, описанного вокруг этой пирамиды.
Разберёмся по шагам.
- Радиус описанной окружности основания пирамиды
- Основание — равносторонний треугольник со стороной a = 12.
- Радиус описанной окружности равен R_base = a / √3 = 12 / √3 = 4√3.
- Высота пирамиды
- Пусть V — вершина пирамиды, O — центр основания, A — любая вершина основания.
- Расстояние VA = боковое ребро = l = 8.
- В треугольнике VOA правая треугольная высота: l^2 = VO^2 + OA^2 = h^2 + R_base^2.
- Где h — высота пирамиды (VO).
- Подставляем: 64 = h^2 + (4√3)^2 = h^2 + 48 ⇒ h^2 = 16 ⇒ h = 4.
Итак, высота пирамиды h = 4, радиус основания окружности R_base = 4√3.
- Окольный конус вокруг пирамиды
- Если конус описан вокруг пирамиды, его вершина совпадает с вершиной пирамиды V, основание конуса — окружность, проходящая через все вершины основания пирамиды (то естьCircumcircle основания).
- Радиус основания конуса R_cone = R_base = 4√3.
- Высота конуса H равна расстоянию от вершины V до плоскости основания, то есть точно равна высоте пирамиды h = 4.
- Площадь осевого сечения конуса
- Осевое сечение конуса — это треугольник, полученный пересечением конуса плоскостью, содержащей ось. Его основание равно диаметру основания конуса: D = 2R_cone = 8√3. Его высота — высота конуса H = 4.
- Площадь такого сечения: S = (1/2) · D · H = (1/2) · (8√3) · 4 = 16√3.
Ответ: площадь осевого сечения конуса, описанного около данной пирамиды, равна 16√3 квадратных единиц (примерно 27.71).