Какова высота правильной треугольной пирамиды, если ее боковое ребро равно 4 корня из 13, а высота основания равна

  • 57
Какова высота правильной треугольной пирамиды, если ее боковое ребро равно 4 корня из 13, а высота основания равна 18? Пожалуйста, предоставьте подробное объяснение для лучшего понимания темы.
Корова
11
Чтобы найти высоту правильной треугольной пирамиды, нам понадобятся значения бокового ребра и высота основания. Дано, что боковое ребро равно \(4\sqrt{13}\), а высота основания равна 18.

Правильная треугольная пирамида имеет треугольное основание, у которого все стороны равны и все углы равны 60 градусов. Такая пирамида также называется тетраэдром.

Чтобы найти высоту пирамиды, можно воспользоваться теоремой Пифагора. Поскольку у нас есть правильный треугольник, мы можем разделить его пополам и использовать одну из половинок треугольника для применения теоремы Пифагора.

Высота пирамиды, по сути, является высотой треугольника. Мы можем обозначить ее как \(h\). Используя половинку треугольника, образованного боковым ребром и высотой \(h\), а также половину основания треугольника (равную \(a/2\)), где \(a\) - длина стороны основания, мы можем записать следующее уравнение с применением теоремы Пифагора:

\[\left(\frac{a}{2}\right)^2 + h^2 = b^2\]

Где \(b\) - боковое ребро пирамиды (в данном случае \(4\sqrt{13}\)).

Теперь подставим известные значения:

\[\left(\frac{a}{2}\right)^2 + h^2 = (4\sqrt{13})^2\]

\[\frac{a^2}{4} + h^2 = 16 \cdot 13\]

Далее, используя известное значение высоты основания \(18\), мы можем найти длину стороны основания \(a\).

Внимательно посмотрим на правильный треугольник, образованный стороной основания и ее высотой. Мы можем использовать триангуляцию для нахождения длины стороны основания \(a\):

\[\sin 60^\circ = \frac{\frac{a}{2}}{18}\]

\[\frac{\sqrt{3}}{2} = \frac{\frac{a}{2}}{18}\]

Упростим уравнение:

\[\frac{\sqrt{3}}{2} = \frac{a}{36}\]

\[a = \frac{\sqrt{3} \cdot 36}{2}\]

\[a = 18\sqrt{3}\]

Теперь мы можем заменить значение \(a\) в первом уравнении:

\[\left(\frac{18\sqrt{3}}{2}\right)^2 + h^2 = 16 \cdot 13\]

\[\frac{9 \cdot 3}{4} + h^2 = 16 \cdot 13\]

\[\frac{27}{4} + h^2 = 208\]

Перенесем дробь на другую сторону:

\[h^2 = 208 - \frac{27}{4}\]

\[h^2 = \frac{832}{4} - \frac{27}{4}\]

\[h^2 = \frac{832 - 27}{4}\]

\[h^2 = \frac{805}{4}\]

Теперь найдем квадратный корень из обоих сторон:

\[h = \sqrt{\frac{805}{4}}\]

Упростим:

\[h = \frac{\sqrt{805}}{\sqrt{4}}\]

\[h = \frac{\sqrt{805}}{2}\]

\[h \approx 14,18\]

Таким образом, высота правильной треугольной пирамиды составляет около 14,18 единицы.