Вопрос:

Сторона основания правильной треугольной призмы равна 8см, боковое ребро равно 6 см. Найдите площадь сечения, проходящего через сторону нижнего основания и противоположную вершину верхнего основания.

Ответ:

Решение:

1. Определим вид сечения. Сечение проходит через сторону нижнего основания (назовем ее AB) и противоположную вершину верхнего основания (назовем ее C'). Таким образом, сечением будет треугольник ABC'.

2. Найдем длину основания треугольника сечения. Основанием треугольника ABC' является сторона основания призмы AB, которая по условию равна 8 см.

3. Найдем высоту треугольника сечения. Высота треугольника ABC' будет проведена из вершины C' к основанию AB. Назовем точку пересечения H. Поскольку призма правильная, основание — равносторонний треугольник. Высота в таком треугольнике является также медианой. H — середина AB. Треугольник ABC' является равнобедренным, так как AC' = BC' (как диагонали боковых граней прямоугольной призмы, равных по длине).

4. Найдем длину бокового ребра. По условию боковое ребро призмы равно 6 см. Это и есть высота призмы.

5. Найдем высоту треугольника сечения (CH'). Чтобы найти высоту треугольника ABC' (CH'), мы можем использовать теорему Пифагора в прямоугольном треугольнике ACC' (или BCC').

AC' — это диагональ боковой грани, где боковая грань — прямоугольник со сторонами 8 см (сторона основания) и 6 см (боковое ребро). Используя теорему Пифагора для треугольника ACC':

\( AC'^2 = AC^2 + CC'^2 \)

\( AC'^2 = 8^2 + 6^2 = 64 + 36 = 100 \)

\( AC' = \sqrt{100} = 10 \) см.

Теперь рассмотрим треугольник AC'H. Он является прямоугольным (так как CH' — высота). H — середина AB, значит AH = AB/2 = 8/2 = 4 см.

По теореме Пифагора для \( \triangle ACH' \):

\( AC'^2 = AH^2 + CH'^2 \)

\( 10^2 = 4^2 + CH'^2 \)

\( 100 = 16 + CH'^2 \)

\( CH'^2 = 100 - 16 = 84 \)

\( CH' = \sqrt{84} = \sqrt{4 \cdot 21} = 2\sqrt{21} \) см.

6. Найдем площадь сечения (площадь треугольника ABC').

Площадь треугольника равна половине произведения основания на высоту:

\[ S_{ABC'} = \frac{1}{2} \cdot AB \cdot CH' \]

\[ S_{ABC'} = \frac{1}{2} \cdot 8 \cdot 2\sqrt{21} \]

\[ S_{ABC'} = 8\(\sqrt{21}\) \) см².

Ответ: \( 8\sqrt{21} \) см².

Подать жалобу Правообладателю

Похожие