Вопрос задан 06.04.2025 в 12:45. Предмет Геометрия. Спрашивает Куанышев Кайрат.

Диагональ боковой грани правильной треугольной призмы наклонена к плоскости основания под углом α,а площадь этой грани равна Q.Найдите полную поверхность.

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Магомедов Міша.

Чтобы найти полную поверхность правильной треугольной призмы, если известен угол наклона диагонали боковой грани к плоскости основания α\alpha и площадь боковой грани QQ, разберём задачу по шагам.


1. Параметры правильной треугольной призмы

Правильная треугольная призма состоит из двух равносторонних треугольников в основаниях и трёх прямоугольных боковых граней. Нам даны:

  • Угол наклона диагонали боковой грани (α\alpha) к плоскости основания;
  • Площадь боковой грани (QQ).

Для полного решения определим:

  • Ребро основания (aa);
  • Высоту призмы (hh);
  • Полную поверхность призмы.

2. Выражение для боковой грани

Площадь боковой грани прямоугольная, её стороны — это ребро основания (aa) и высота призмы (hh):

Q=ah.Q = a \cdot h.

Из этого можно выразить:

h=Qa.h = \frac{Q}{a}.

3. Диагональ боковой грани

Диагональ боковой грани (dd) соединяет противоположные вершины бокового прямоугольника и находится по теореме Пифагора:

d=a2+h2.d = \sqrt{a^2 + h^2}.

Диагональ наклонена к плоскости основания под углом α\alpha, поэтому:

tanα=ha.\tan \alpha = \frac{h}{a}.

Отсюда можно выразить hh:

h=atanα.h = a \cdot \tan \alpha.

4. Связь hh, aa и QQ

Сравниваем выражения для hh:

Qa=atanα.\frac{Q}{a} = a \cdot \tan \alpha.

Умножаем обе стороны на aa:

Q=a2tanα.Q = a^2 \cdot \tan \alpha.

Отсюда:

a=Qtanα.a = \sqrt{\frac{Q}{\tan \alpha}}.

5. Площадь основания

Основание — это правильный треугольник со стороной aa. Его площадь:

Sосн=34a2.S_{\text{осн}} = \frac{\sqrt{3}}{4} a^2.

Подставим найденное aa:

Sосн=34Qtanα.S_{\text{осн}} = \frac{\sqrt{3}}{4} \cdot \frac{Q}{\tan \alpha}.

6. Полная поверхность призмы

Полная поверхность включает площади двух оснований и трёх боковых граней:

Sполн=2Sосн+3Q.S_{\text{полн}} = 2S_{\text{осн}} + 3Q.

Подставляем SоснS_{\text{осн}}:

Sполн=234Qtanα+3Q.S_{\text{полн}} = 2 \cdot \frac{\sqrt{3}}{4} \cdot \frac{Q}{\tan \alpha} + 3Q.

Упростим выражение:

Sполн=3Q2tanα+3Q.S_{\text{полн}} = \frac{\sqrt{3} \cdot Q}{2 \tan \alpha} + 3Q.

Итоговая формула

Полная поверхность призмы выражается как:

Sполн=3Q2tanα+3Q.S_{\text{полн}} = \frac{\sqrt{3} \cdot Q}{2 \tan \alpha} + 3Q.

Для вычислений потребуется подставить значения QQ и α\alpha, после чего выполнить вычисления.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Геометрия

Последние заданные вопросы в категории Геометрия

Задать вопрос