Давайте разберем оба задания по порядку.
1. Объем правильной треугольной пирамиды
Для правильной треугольной пирамиды:
- Основание — правильный треугольник.
- Высота пирамиды ( h = 12 ) см.
- Угол между высотой и боковым ребром равен ( 45^\circ ).
Чтобы найти объем пирамиды, нужно сначала определить длину бокового ребра. Согласно условию, высота пирамиды составляет угол ( 45^\circ ) с боковым ребром. Это означает, что высота и боковое ребро образуют прямоугольный треугольник, где угол между высотой и боковым ребром равен ( 45^\circ ). В этом треугольнике высота является катетом, а боковое ребро — гипотенузой.
Поскольку угол ( 45^\circ ) предполагает, что катет и гипотенуза в прямоугольном треугольнике соотносятся как ( 1 : \sqrt{2} ), длина бокового ребра ( l ) будет равна:
[
l = 12 \cdot \sqrt{2}
]
Теперь найдем сторону основания треугольника. Поскольку пирамида правильная, центр основания, высота и вершина пирамиды лежат на одной вертикали. Высота пирамиды также является высотой треугольника, поэтому:
[
s = \frac{l}{\sqrt{3}} = \frac{12 \cdot \sqrt{2}}{\sqrt{3}}
]
Найдём площадь основания, которое является правильным треугольником:
[
A = \frac{\sqrt{3}}{4} \cdot s^2 = \frac{\sqrt{3}}{4} \cdot \left(\frac{12 \cdot \sqrt{2}}{\sqrt{3}}\right)^2
]
Теперь можем найти объем пирамиды:
[
V = \frac{1}{3} \cdot A \cdot h = \frac{1}{3} \cdot \frac{\sqrt{3}}{4} \cdot \left(\frac{12 \cdot \sqrt{2}}{\sqrt{3}}\right)^2 \cdot 12
]
2. Объем цилиндра
Цилиндр описан около призмы, основанием которой является прямоугольный треугольник с катетом ( m ) и противолежащим ему углом ( f ). Высота цилиндра равна ( h ).
Сначала найдем гипотенузу треугольника, которая является диаметром основания цилиндра. Используем тригонометрическое соотношение:
[
\sin(f) = \frac{m}{d}
]
где ( d ) — гипотенуза треугольника (диаметр цилиндра), тогда:
[
d = \frac{m}{\sin(f)}
]
Радиус основания цилиндра:
[
r = \frac{d}{2} = \frac{m}{2 \sin(f)}
]
Теперь найдем объем цилиндра:
[
V = \pi r^2 h = \pi \left(\frac{m}{2 \sin(f)}\right)^2 h
]
Объем цилиндра составит:
[
V = \frac{\pi m^2 h}{4 \sin^2(f)}
]
Надеюсь, это поможет вам разобраться и решить ваши задачи. Если будут дополнительные вопросы, не стесняйтесь спрашивать!