Высота основания правильной треугольной пирамиды равна 6 см, а двугранный угол при стороне основания равен 45 градусов. Найти площадь поверхности пирамиды и расстояние от вершины основания до противоположной боковой грани.
Сделаем рисунок.
Основание высоты правильной треугольной пирамиды - точка пересечения высот основания, или. иначе, центр вписанной в правильный треугольник окружности. Площадь поверхности пирамиды равна сумме площадей ее основания и трех боковых граней. Площадь основания правильного треугольника находят по формуле
S=(a²√3):4
Боковые грани правильной пирамиды - равнобедренные треугольники.
Площадь боковой грани - половина произведение ее высоты на сторону основания.
S грани=аh:2
Двугранный угол при стороне основания равен линейному углу между апофемой МН и высотой АН основания.
АВ=ВС=АС=
АН:sin (60º)=6:[(√3):2]=
4√3
S осн=(4√3)²√3):4=(16*3*√3):4=12√3 см²
Апофема МН, как гипотенуза равнобедренного прямоугольного треугольника МОН, равна ОН√2
ОН=АН:3=
2 см
МН=2√2
Sбок= 3*МН*ВС:2=(3*2√2)*4√3):2
Sбок=
12√6
S полн=S осн+Sбок=12√3 см²+12√6=12√3(1+√2)=≈50,178 см²
Вернемся к рисунку.
Расстояние от вершины основания до противоположной боковой грани -перпендикуляр от вершины, проведенный к плоскости боковой грани.
Ясно, что расстояния от любой вершины осноания до противоположной ей грани равны. Найдем расстояние от вершины В до плоскости грани АМС.
ЕМ - высота треугольника АМС.
Искомым расстоянием будет перпендикуляр ВК к проекции высоты ВЕ основания на плоскость АМС, т.е. к прямой ЕМ.
Так как двугранный угол у основания равен 45º, то треугольник ЕКВ - прямоугольный и равнобедренный.
Искомое расстояние
КВ=ВЕ*sin(45º )=6√2):2=3√2 см
