Чтобы найти апофему правильной четырёхугольной пирамиды MABCD, нужно рассмотреть её геометрические свойства.
Шаг 1: Определение элементов пирамиды
- Высота пирамиды (MO) равна 5. Это перпендикуляр, опущенный из вершины пирамиды ( M ) на плоскость основания ( ABCD ).
- Сторона основания ( AB = BC = CD = DA = 4 ). Основание ( ABCD ) — квадрат.
Шаг 2: Найти центр основания
Центр основания ( O ) — это точка пересечения диагоналей квадрата ( ABCD ). Диагонали квадрата равны и пересекаются под прямым углом. Длина диагонали квадрата ( d ) может быть найдена через сторону квадрата:
[
d = a\sqrt{2} = 4\sqrt{2}
]
Поскольку диагонали пересекаются в середине, половина диагонали:
[
\frac{d}{2} = \frac{4\sqrt{2}}{2} = 2\sqrt{2}
]
Шаг 3: Найти апофему пирамиды
Апофема пирамиды — это высота боковой грани, проведенная из вершины пирамиды к средней точке стороны основания. Рассмотрим треугольник ( \triangle MBO ), где ( B ) — середина стороны основания, ( M ) — вершина пирамиды, и ( O ) — центр основания.
- ( MO = 5 ) — высота пирамиды.
- ( BO = 2\sqrt{2} ) — расстояние от центра основания до середины стороны основания.
Теперь применим теорему Пифагора к треугольнику ( \triangle MOB ):
[
MB^2 = MO^2 + BO^2
]
Подставим известные значения:
[
MB^2 = 5^2 + (2\sqrt{2})^2
]
[
MB^2 = 25 + 8 = 33
]
[
MB = \sqrt{33}
]
Таким образом, апофема пирамиды ( MB ) равна ( \sqrt{33} ).