Консультация № 174257
15.11.2009, 18:59
0.00 руб.
0 1 1
помогите плиз с геометрией!
1.В основании наклонной призмы лежит правильный треугольник со стороной А.Одна из боковых граней призмы перпендикулярна плоскости основания и представляет собой ромб,диагональ которого равна В.Найти обьем призмы

Обсуждение

давно
Мастер-Эксперт
17387
18345
18.11.2009, 20:13
общий
это ответ
Здравствуйте, maddog92.

Обозначим: a – длина стороны правильного треугольника, лежащего в основании призмы; b – диагональ ромба. Выполним рисунок.



Поскольку грань ABB’A’, перпендикулярная к плоскости основания – треугольника ABC, является ромбом, то |AA’| = |AB| = a. Тогда по теореме косинусов
|BA’|2 = |AB|2 + |AA’|2 – 2|AB||AA’|cos ∟BAA’,
или
b2 = a2 + a2 – 2a2cos ∟BAA’,
откуда
cos ∟BAA’ = (2a2 – b2)/(2a2) = 1 – b2/(2a2),
sin ∟BAA’ = √(1 – cos2 ∟BAA’) = √(1 – (1 – b2/(2a2))2) = √(1 – (1 – b2/a2 + b4/(4a4))) = √(b2/a2 – b4/(4a4)) =
= √((b2/a2)(1 – b2/(4a2)) = (b/a)√(1 – b2/(4a2)). (1)

Находим координаты точек B, C, A’ в системе координат, показанной на рисунке: B(a, 0, 0), C(a/2, a√3/2, 0), A’(a ∙ cos ∟BAA’, 0, a ∙ sin ∟BAA’).

Находим объем параллелепипеда ABDCC’A’B’D’, полученного присоединением к заданной наклонной призме равновеликой призмы BCDD’B’C’, как смешанное произведение векторов AB, AC, AA’. Имеем:
AB = (a, 0, 0), AC = (a/2, a√3/2, 0), AA’ = (a ∙ cos ∟BAA’, 0, a ∙ sin ∟BAA’), V = {AB, AC, AA’} =


|a 0 0|
|a/2 a√3/2 0| =
|a ∙ cos ∟BAA’ 0 a ∙ sin ∟BAA’|

= a3 ∙ √3/2 ∙ sin ∟BAA’.

Искомый объем равен половине найденного объема параллелепипеда, т. е.
v = V/2 = a3 ∙ √3/4 ∙ sin ∟BAA’,
или, с учетом выражения (1),
v = a2 ∙ √3/4 ∙ b√(1 – b2/(4a2)).

Ответ: a2 ∙ √3/4 ∙ b√(1 – b2/(4a2)).

Рекомендую Вам проверить выкладки.

С уважением.
5
Об авторе:
Facta loquuntur.
Форма ответа