2) Если боковые грани наклонены к плоскости основы под одинаковым углом, то вершина пирамиды проецируется в центр вписанной окружности, а проекции высот боковых граней равны между собой и равны радиусу вписанной окружности.
Находим полупериметр основания р = (6 + 10 + 14 = )/2 = 30/2 = 15 см.
Площадь основания находим по формуле Герона:
So = √(15*9*5*1) = 15√3 см².
Радиус вписанной окружности r = S/p = 15√3/15 = √3 см.
Высоты наклонных граней равны h = r/cos 60° = √3/(1/2) = 2√3 см.
Sбок = (1/2)Ph = (1/2)*30*2√3 = 30√3 см².
Площадь полной поверхности пирамиды равна:
S = So + Sбок = 15√3 + 30√3 = 45√3 см².
3) Проведём перпендикуляр ОК к боковой стороне основания.
Обозначим ОС = х, КС = у, ОК = h, BO = √(12² - x²) = √(144 - x²).
Отрезки EF и GH - средние линии треугольников АВС и ADC, так как точки E,F,G и Н - середины боковых сторон этих треугольников (дано). Следовательно, четырехугольник GEFH - параллелограмм по признаку "Если в четырехугольнике две противоположные стороны равны и параллельны, то этот четырехугольник — параллелограмм". Пусть общая сторона треугольников АС=а. Тогда S1=(1/2)*a*h1, а S2=(1/2)*a*h2, где h1 и р2 - высоты треугольников. Сумма площадей равна S1+S2=(1/2)*a(h1+h2). Площадь параллелограмма равна : Sefgh=h*GH, где GH=(1/2)*a, тпк как GH - средняя линия треугольника и равна половине его основания, а h- высота параллелограмма, равная h1/2+h2/2, поскольку средние линии треугольников делят их высоты пополам. Тогда Sefgh=(1/2)(h1+h2)*(1/2)*a или Sefgh=(1/2)*(1/2)*(h1+h2)*a. Но S1+S2=(1/2)*(h1+h2)*a, значит Sefgh=(1/2)*(S1+S2). ответ: Sefgh=(S1+S2)/2.
1) Находим проекции высот боковых граней на основание.
h1 = √((30/2)² + 8²) = √(225 + 64) = √289 = 17 см.
h2 = √((12/2)² + 8²) = √(36 + 64) = √100 = 10 см.
Получаем: Sбок = (1/2)*(2*12*17 + 2*30*10) = 204 + 300 = 504 см².
2) Если боковые грани наклонены к плоскости основы под одинаковым углом, то вершина пирамиды проецируется в центр вписанной окружности, а проекции высот боковых граней равны между собой и равны радиусу вписанной окружности.
Находим полупериметр основания р = (6 + 10 + 14 = )/2 = 30/2 = 15 см.
Площадь основания находим по формуле Герона:
So = √(15*9*5*1) = 15√3 см².
Радиус вписанной окружности r = S/p = 15√3/15 = √3 см.
Высоты наклонных граней равны h = r/cos 60° = √3/(1/2) = 2√3 см.
Sбок = (1/2)Ph = (1/2)*30*2√3 = 30√3 см².
Площадь полной поверхности пирамиды равна:
S = So + Sбок = 15√3 + 30√3 = 45√3 см².
3) Проведём перпендикуляр ОК к боковой стороне основания.
Обозначим ОС = х, КС = у, ОК = h, BO = √(12² - x²) = √(144 - x²).
Из прямоугольного треугольника ВОС имеем:
h² = y(12 - y),
12y - y² = 16.
Получаем квадратное уравнение y² - 12y + 16 = 0.
Квадратное уравнение, решаем относительно y:
Ищем дискриминант:
D=(-12)^2-4*1*16=144-4*16=144-64=80;
Дискриминант больше 0, уравнение имеет 2 корня:
y_1=(√80-(-12))/(2*1)=(2√80+12)/2=√80/2+12/2=√80/2+6 ≈ 10.472136;
это ВК.
y_2=(-√80-(-12))/(2*1)=(-√80+12)/2=-√80/2+12/2=-√80/2+6 = 6 - 2√5 ≈ 1.527864, это у.
Отсюда находим искомое значение стороны АС:
АС = 2√(h² + y²) = 2√(16 + (6 - 2√5)²) = 4√(18 - 6√5) см.
Пусть общая сторона треугольников АС=а. Тогда
S1=(1/2)*a*h1, а S2=(1/2)*a*h2, где h1 и р2 - высоты треугольников. Сумма площадей равна S1+S2=(1/2)*a(h1+h2).
Площадь параллелограмма равна :
Sefgh=h*GH, где GH=(1/2)*a, тпк как GH - средняя линия треугольника и равна половине его основания, а
h- высота параллелограмма, равная h1/2+h2/2, поскольку средние линии треугольников делят их высоты пополам.
Тогда Sefgh=(1/2)(h1+h2)*(1/2)*a или Sefgh=(1/2)*(1/2)*(h1+h2)*a.
Но S1+S2=(1/2)*(h1+h2)*a, значит Sefgh=(1/2)*(S1+S2).
ответ: Sefgh=(S1+S2)/2.