Артем Сухов
Знаток
(261)
17 часов назад
Отлично, давай решим эту задачу.
1. Визуализация и обозначения:
Представь себе конус, внутри которого находится пирамида. Основание пирамиды — прямоугольный треугольник. Обозначим катеты треугольника как ×a× и ×b×, а гипотенузу как ×c×. Известно, что ×a× = 8, а угол, прилежащий к этому катету (между ×a× и ×c×), равен 60°. Высота пирамиды проходит через центр окружности, описанной вокруг прямоугольного треугольника (т.е. середину гипотенузы). Боковая грань, проходящая через катет ×a×, составляет с плоскостью основания угол 30°.
2. План решения:
1. Найдем все стороны и углы прямоугольного треугольника в основании пирамиды.
2. Определим радиус окружности, описанной около этого треугольника (это будет радиус основания конуса).
3. Найдем высоту пирамиды (и, следовательно, высоту конуса).
4. Вычислим объем конуса.
3. Решение:
1. Основание пирамиды (прямоугольный треугольник):
• ×a× = 8
• ∠, прилежащий к ×a× = 60°
• Тогда ×b× = ×a× × tg(60°) = 8 × √3
• Гипотенуза ×c× = ×a× / cos(60°) = 8 / (1/2) = 16
• Проверка, что треугольник прямоугольный: a^2 + b^2 = c^2 => 64 + (64×3) = 256 => 64 + 192 = 256 => 256 = 256. Все сходится.
2. Радиус основания конуса:
• Радиус окружности, описанной около прямоугольного треугольника, равен половине гипотенузы.
• R = ×c× / 2 = 16 / 2 = 8
3. Высота конуса:
• Боковая грань, проходящая через катет a, составляет с плоскостью основания угол 30°. Это значит, что угол между высотой пирамиды (которая также является высотой конуса) и линией, соединяющей основание высоты с серединой катета a, равен 30°.
• Так как высота проходит через центр гипотенузы, то от этого центра до катета ×a× составляет ×b×/2 = 4√3.
• Отношение (высота конуса) / (4√3) = tg(30°) = 1 / √3
• h = (4√3) × (1/√3) = 4
4. Объем конуса:
• V = (1/3) × π × R^2 × h
• V = (1/3) × π × 8^2 × 4
• V = (1/3) × π × 64 × 4
• V = (256/3) × π
Ответ:
Объем конуса равен (256/3)π.