Файл: Клопский, З. А. Геометрия пробный учебник для 10 класса средней школы.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 17.10.2024

Просмотров: 54

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

вильной пирамиды: 1) треугольной; 2) четырехугольной; 3) ше­ стиугольной; 4) м-угольной.

154.Сторона основания правильной четырехугольной пира­ миды равна 6 м. Какой должна быть высота пирамиды, чтобы пло­ щадь боковой поверхности равнялась 60 ж2?

155.В правильной треугольной пирамиде площадь боковой

поверхности равна 9 6 ]/3 , а площадь полной

поверхности

112VT. Найти сторону основания и высоту.

156.1) В правильной треугольной пирамиде боковое ребро равно 6 см, плоский угол при основании пирамиды 45®. Найти площадь полной поверхности.

2) В правильной n-угольной

пирамиде боковое ребро

равно

b, плоский угол при вершине а.

Найти площадь боковой

поверх­

ности.

 

треуголь­

157. 1) Основанием пирамиды служит прямоугольный

ник с катетами а и Ь, высота пирамиды проходит через

вершину

прямого угла основания и равна h. Найти площадь полной поверх­ ности.

 

2) Стороны основания треугольной

пирамиды равны

34

см,

20 см и 18 см, две боковые грани пирамиды, проходящие

через

большие стороны основания, перпендикулярны к плоскости

осно­

вания, высота пирамиды равна 12 см. Найти площадь полной

по­

верхности.

 

пирамиды — треугольник

со

сторонами

5 см,

5 а

158. Основание

и 6 см,

высота пирамиды проходит через центр круга,

вписан­

ного в этот треугольник, и равна 2 см. Найти

площадь

боковой

поверхности.

 

 

 

 

 

 

 

6 дм,

 

159.

Основание пирамиды — прямоугольник со сторонами

15 дм,

высота пирамиды проходит через точку пересечения

диаго­

налей и равна 4 дм. Найти площадь боковой поверхности.

высота

ее

160.

Основанием

пирамиды

служит

параллелограмм,

проходит

через точку пересечения диагоналей основания.

До­

казать,

что

любая

плоскость, проходящая через высоту

пирами­

ды,

делит полную

поверхность

пирамиды

на

две равновеликие

части.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

161.Основание пирамиды — правильный треугольник со сто­ роной а, одна из боковых граней — равнобедренный прямоуголь­ ный треугольник, плоскость которого перпендикулярна к плос­ кости основания. Найти площадь боковой поверхности (два случая).

162.Найти площади боковой и полной поверхностей правиль­ ной четырехугольной усеченной пирамиды, стороны основания которой равны 10 см и 2 см, а высота 3 см.

163.Стороны основания правильной треугольной усеченной

пирамиды 30 см и 60 см, высота равна 5 см. Найти площадь ее

пол­

ной

поверхности.

пло­

164. По высоте h и сторонам оснований а к Ь (а > Ь) найти

щадь

боковой

поверхности правильной усеченной пирамиды:

1) треугольной;

2) четырехугольной; 3) я-угольной.

 

37


165. Практическая работа.

Изготовить развертки:

1) правиль­

ной

треугольной

усеченной

пирамиды;

2) правильной шестиугольной усечен­

ной

пирамиды.

Вычислить площади их

 

боковых и полных поверхностей.

 

166. На рисунке 46 изображен бун­

 

кер,

поверхность основной

части кото­

 

рого

представляет боковую поверхность

 

правильной

четырехугольной усеченной

 

пирамиды.

По

размерам,

указанным

 

на рисунке (в сантиметрах), вычислить,

 

сколько квадратных дециметров листо-

вого

железа нужно для изготовления

бункера (не считая рука-

вов

А и В).

 

 

 

 

167.Основаниями усеченной пирамиды служат равнобедрен­

ные треугольники, боковые их стороны равны а и

b (а >* 6),

углы

при вершинах треугольников равны 120°. Ребро

пирамиды,

про­

ходящее через вершины данных углов перпендикулярно к плос­ костям оснований, равно с. Найти площадь боковой поверхности усеченной пирамиды.

168. Основаниями усеченной пирамиды служат квадраты со сторонами 8 см и 4 см, одна из боковых граней, являющаяся рав­ нобедренной трапецией, перпендикулярна к плоскостям основа­ ний, а противолежащая ей грань образует с плоскостью основания угол 60°. Вычислить площадь боковой поверхности усеченной пи­ рамиды.

§ 18. ПЛОЩАДЬ ОРТОГОНАЛЬНОЙ ПРОЕКЦИИ МНОГОУГОЛЬНИКА НА ПЛОСКОСТЬ

Т е о р е м а . Площадь ортогональной проекции многоугольни­ ка на плоскость равна площади проектируемого многоугольника, умноженной на косинус угла, образованного плоскостью многоугольника и плоскостью проекции.

Д о к а з а т е л ь с т в о . Рассмотрим треугольник АВС, плос­ кость которого пересекает плоскость проекций а под углом ф.

Возможны два случая: 1) одна из сторон

данного

треугольника

параллельна плоскости проекций

(рис. 47,

а)\ 2) все стороны тре­

угольника принадлежат прямым,

пересекающим а

(рис. 47, б).

1. Пусть IАВ] || а (рис. 47, а).

Через [АВ] проведем плоскости

dj || а.

При пересечении этих плоскостей плоскостью АВС образуются двугранные углы, равные ф (почему?). Проектируем А АВС на плос­ кости а и а 4. Получим конгруэнтные треугольники А'В'С' и АВСХ

(kA'B'C' можно

получить,

отобразив треугольник АВСХ век­

тором

А А '). Поэтому вместо площади треугольника А'В'С' будем

искать

площадь

треугольника

АВС

3 8 .


Рис. 47

 

Проведем [CDJJAAB], соединим Dx и С,, тогда [CiDJ _L [АВ]

(I,

§

43) и

CDfit — ср.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

лбс, =

— | АВ | • | CXD^.

Но | C1D11=

| CD11• cos ф,

поэтому

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SA авс, =

 

 

| АВ | •

| CDX| cos ср =

SA abq

• cos ср.

 

 

 

2.

Из трех

вершин

треугольника

АВС выберем ближайшую к

плоскости а, пусть это будет вершина А.

 

 

 

 

Проведем через А плоскость a^ l а

(рис. 47, б), проекцией тре­

угольника АВС на плоскость сц

будет треугольник A B fi4.

 

Пусть (£С)

пересекает а 4 в точке Л4. Тогда SA л^с,

=

5длмс,—

SA AMBt = 5д АМС ' COS Ф SA АМВ *COS ср = (SA АМСSA АМв) COS Ср=

=

SA ABC COS cp.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

му

Всякий многоугольник можно разбить на треугольники, поэто­

нетрудно

доказать,

что теорема верна и для многоугольника..

 

З а д а ч а .

Площадь основания пирамиды равна Q, двугранные

углы при всех сторонах основания рае-

 

 

 

 

ны ф.

Доказать,

что

&

 

Q

 

 

 

 

----------•

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

COS Ср

 

 

 

 

 

Р е ш е н и е .

В данной пирамиде

 

 

 

 

SABCDE (рис.

48)

проведем

высоту

 

 

 

 

[50],

затем

строим

линейные

углы

 

 

 

 

SKOy

 

SLO, ...

 

(детали

построения

 

 

 

 

опускаем). Согласно условию задачи,

 

 

 

 

SKO =

SLO =

 

SNO =

... =

ф.

Из

4

 

 

/

конгруэнтности

прямоугольных

тре­

 

 

 

 

угольников SKO, SLO, 5iV0, ... по­

 

 

 

 

лучим:

| /СО | =

| L0

| = | N0 | =

 

В

L

=

...,

 

т. е.

О — центр

 

круга,

впи­

 

 

 

 

Рис. 48

 

санного

в основание ABCDE

пира-

 

 

39



МИДЫ. Треугольники ABO, ВСО, CDO, ..., являющиеся проек­ циями боковых граней на плоскость основания, составляют мно­ гоугольник ABCDE.

По теореме о площади проекции многоугольника на плоскость имеем:

S&ABO = S&ABS • cos <р;

Sabco — Sabcs • cos <р;

Сложив почленно, получим:

' Q = S& • cos ср, откуда S6 = —— ..

COS ф

В частном случае полученная формула справедлива для любой

правильной

пирамиды.

площадь

полной поверхности

Докажите

самостоятельно, что

пирамиды, удовлетворяющей условию задачи,

может быть найдена

по формуле

Sn = Q • tg ср • ctg

.

 

З а д а ч и

169°. Сторона основания правильной четырехугольной пира­ миды равна 2 см, двугранный угол при основании равен 60°. Найти площадь боковой поверхности.

170.Крыша имеет форму пирамиды с квадратным основанием 4,5 X4,5 м и углом наклона грани к основанию, равным 45°. Сколь­ ко листов железа размером 70 X 140 см нужно для покрытия кры­ ши, если на отходы нужно добавить 10% площади крыши?

171.Сторона основания правильной шестиугольной пирамиды равна а, двугранный угол при основании ф. Найти площадь боко­ вой поверхности. Вычислить при а = 7,8 м, (р = 35°.

172.

1) Основание

пирамиды — ромб со стороной

б см

и уг­

лом 45°, все двугранные углы при

сторонах основания равны 30°.

Найти площадь полной поверхности пирамиды.

 

 

2)

В

правильной

пирамиде площадь

боковой поверхности

втрое

больше площади

основания.

Найти

двугранный

угол

при

стороне

основания.

треугольной

усеченной пирамиде стороны

173.

В правильной

оснований равны 24 см и 18 см, двугранный угол при стороне боль­

шего

основания равен

60°. Найти площадь боковой поверхности.

 

§ 19. ПОНЯТИЕ О ПРАВИЛЬНЫХ МНОГОГРАННИКАХ

О п р е д е л е н и е .

Многогранник

называется

правильным,

если

все его грани — конгруэнтные

правильные

многоугольни­

ки и все его многогранные углы содержат одинаковое число граней.

40