Боковое ребро правильной четырёхугольной пирамиды равно h и образует со стороной основания угол а. Найдите объём пирамиды.
назад от

1 Ответ

Дано:
1. Боковое ребро правильной четырёхугольной пирамиды (h).
2. Угол между боковым ребром и стороной основания (α).

Найти:
Объем правильной четырёхугольной пирамиды (V).

Решение:

1. Высота пирамиды h' может быть найдена через боковое ребро h и угол α:

   h' = h * cos(α).

2. Длина стороны основания (a) связана с боковым ребром и углом α. Для этого используем теорему Пифагора в прямоугольном треугольнике, образованном высотой, половиной стороны основания и боковым ребром:

   h² = h'² + (a/2)².

3. Подставим h':

   h² = (h * cos(α))² + (a/2)².

4. Раскроем скобки:

   h² = h² * cos²(α) + (a² / 4).

5. Переносим h² * cos²(α) на левую сторону:

   h² - h² * cos²(α) = (a² / 4).

6. Выразим a²:

   a² = 4(h² - h² * cos²(α)) = 4h²(1 - cos²(α)) = 4h² * sin²(α).

7. Площадь основания S правильной четырёхугольной пирамиды:

   S = a² = 4h² * sin²(α).

8. Теперь подставим S в формулу для объема V:

   V = (1/3) * S * h' = (1/3) * (4h² * sin²(α)) * (h * cos(α)).

9. Упростим:

   V = (4/3) * h³ * sin²(α) * cos(α).

Ответ:
Объем правильной четырёхугольной пирамиды равен (4/3) * h³ * sin²(α) * cos(α).
назад от