Сторона основания правильной четырёхугольной пирамиды равна л, а плоский угол при вершине пирамиды равен а. Найдите объём конуса, описанного около  данной пирамиды.
от

1 Ответ

дано:  
- сторона основания правильной четырёхугольной пирамиды l (в метрах)  
- плоский угол при вершине пирамиды α (в градусах)  

найти:  
- объём конуса V (в кубических метрах), описанного около данной пирамиды  

решение:  
Сначала найдем высоту h пирамиды. Для этого нужно выразить её через сторону основания и угол α. Высота h связана с половиной стороны основания и углом α следующим образом:

h = (l / 2) * tg(α)

Здесь tg(α) - тангенс угла α.

Теперь найдем радиус R описанного конуса. Он равен длине отрезка, соединяющего вершину пирамиды с центром основания. Центр основания правильной пирамиды расположен на пересечении диагоналей квадрата, поэтому радиус R равен половине длины диагонали основания.

Длина диагонали D правильного четырехугольника (квадрата) со стороной l равна:

D = l * √2

Поэтому радиус R будет равен:

R = D / 2 = (l * √2) / 2 = (l√2) / 2

Теперь можем найти объём V конуса по формуле:

V = (1/3) * π * R² * H

где H - высота, которую мы уже нашли.

Подставим R и H в формулу:

V = (1/3) * π * [(l√2) / 2]² * h

Раскроем квадрат:

V = (1/3) * π * [(l² * 2) / 4] * [(l / 2) * tg(α)]

Упростим:

V = (1/3) * π * [l² / 2] * [(l / 2) * tg(α)]

Теперь соберем всё вместе:

V = (π * l³ * tg(α)) / 12

Таким образом, объём конуса, описанного около данной пирамиды, можно выразить как:

V = (π * l³ * tg(α)) / 12

ответ:  
Объём конуса V = (π * l³ * tg(α)) / 12 (в кубических метрах)
от