112801 (591182), страница 6

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 6)

Р = 3а, s = - для правильной треугольной и

Р = 6а, s = -для правильной шестиуголь­ной призмы со стороной основания а.

8. Расстояния между боковыми ребрами наклон­ной треугольной призмы равны: 2 см, 3 см и 4 см. Боковая поверхность призмы - 45 см'. Найдите ее боковое ребро. ­

Р ешение. В перпендикулярном сечении призмы - треугольник (рис. 4.3), периметр которого 2 + 3 + 4 = 9 (см), поэтому боковое ребро равно 45 : 9 = 5 (см).

9. Вычислите площадь боковой поверхности пра­вильной треугольной призмы, если известно, что площадь сечения, проходящего через средние ли­нии оснований, равна 25 см'.

Решение. В сечении - прямоугольник, у ко­торого одна сторона равна боковому ребру, а дру­гая - половина стороны основания (рис. 4.4). Следо­вательно, его площадь в 2 раза меньше площади бо­ковой грани. Итак, площадь боковой грани 50 см', а боковой поверхности – 50 ∙ 3 = 150 (см').

10. Каждое ребро правильной треугольной приз­мы равно 12 см. Вычислите: площадь основания; площадь боковой поверхности; площадь поверхно­сти; площадь сечения, проведенного через медиану основания и боковое ребро, которые проходят через одну вершину основания.

11. В прямой треугольной призме все ребра рав­ны. Площадь боковой поверхности 12 см'. Найди­те высоту.

12. Найдите неизвестные элементы правильно треугольно й призмы по элементам, заданным в табл.3.

1 3. Найдите площадь боковой поверхности пра­вильной шестиугольной призмы, если дана площадь Q большего диагонального сечения.

Решение. Площадь большего диагонального сечения (рис. 4.5) Q=2aH, aH=

. Площадь боковой поверхности равна 6∙Q = 3Q.

14. Через две неравные диагонали основания пра­вильной 6-угольной призмы проведены диагональ­ные сечения. Найдите отношение их площадей.

Решение. Отношение площадей диагональных сечений (рис. 4.5-4.6) равно отношению неравных диагоналей правильного 6-угольника, сторона ко­торого а: S₁,: S₂ = 2а : а = 2 : .

15. По элементам, данным в табл. 4, найдите неизвестные элементы правильной шестиугольной призмы.

Таблица 4

16. В правильной n-угольной призме проведена плоскость под углом 60˚ к основанию так, что она пересекает все боковые грани призмы. Площадь основания равна 50 см². Найдите площадь сечения.

Решение. S_осн = S_сеч ∙ cos 60,

S_{се ч}= =100 (см ²).

17. Дана n-угольная призма. Найти сумму вели­чин ее плоских углов.

Решение. Найдем сумму плоских углов двух оснований и всех боковых граней: 180(n - 2) ∙2 + 360n = 360n - 720 + 360n = 720(n - 1).

2)Задачи на исследование.

1. Поставьте куб так, чтобы ни одна грань не была вертикальной. Будут ли тогда у него горизонталь­ные грани?

Ответ: нет.

2. Можно ли куб с ребром в 7 см оклеить лис­том бумаги в виде прямоугольника шириной14 см и длиной в 21 см?

Решение. Для оклейки нужны 6 квадратов со стороной 7 см. Данный прямоугольник разрезать на два со сторонами 7 см и 21 см, а потом каж­дый из них - на три квадрата со стороной 7 см. Получим 6 нужных квадратов, которыми можно оклеить куб. ­

3. Сколько нужно взять прямоугольников и ка­ким свойством они должны обладать, чтобы из них можно было составить прямоугольный параллеле­пипед?

Решение. Два прямоугольника для оснований со сторонами а и b, четыре прямоугольника для боковой грани. Из них два со сторонами с и а и два со сторонами с и b.

4. Установите, прямой или наклонной является призма, у которой две смежные боковые грани пер­пендикулярны основанию.

Решение. Призма является прямой. Две смеж­ные боковые грани пересекаются по прямой, пер­пендикулярной плоскости основания. Остальные ребра параллельны данному ребру и, следователь­но, тоже перпендикулярны основанию.

5. Исследуйте, существует ли призма, имеющая 50 ребер? 54 ребра?

Решение. Число ребер n-угольной призмы 3n, поэтому призмы, имеющей 50 ребер, не существу­ет, а 54 ребра имеет 18-угольная призма.

6. Какой многоугольник лежит в основании призмы, если она имеет n граней?

Решение. Число сторон многоугольника, ле­жащего в основании, равно числу боковых граней призмы. Из условия следует, что это число равно n - 2, так как в призме две грани являются основа­ниями. Таким образом, в основании (n - 2)-уголь­ник.

3)Задачи на доказательство.

1. В параллелепипеде диагонали основания рав­ны, а боковое ребро перпендикулярно двум смеж­ным сторонам основания. Докажите, что паралле­лепипед прямоугольный.

Доказательство. В основании - параллелограмм с равными диагоналями, т.е. прямоугольник, а бо­ковое ребро перпендикулярно основанию по при­знаку перпендикулярности прямой и плоскости.

2. Докажите, что число ребер призмы кратно 3.

Доказательство. В n-угольной призме боковых ребер n, а ребер нижнего и верхнего оснований 2n, всего 3n ребер.

3. Докажите, что сумма двугранных углов при всех боковых ребрах четырехугольной призмы рав­на 360".

Доказательство. Рассмотрим перпендикулярное сечение призмы. В сечении - четырехугольник, сумма его углов S = 180°(4 - 2) = 360°.

4. Если призма имеет 18 граней, то в ее основа­нии лежит 16-угольник. Докажите.

Доказательство. У призмы две грани оснований и, значит, боковых граней 16. Следовательно, в основании 16-угольник.

5. В кубе из вершины N проведены диагонали граней NE, NF, NK Концы их соединены отрез­ками (рис. 4.7). Докажите, что многогранник NEFK­ - правильный тетраэдр.

6. Если две боковые грани треугольной призмы взаимно перпендикулярны, то сумма квадратов их площадей равна квадрату площади третьей боко­вой грани (рис. 4.8). Докажите.

7. Докажите, что сечение параллелепипеда пло­скостью не может быть правильным пятиугольни­ком.

Доказательство. Среди сторон многоугольника в сечении параллелепипеда плоскостью найдутся параллельные, а у правильного пятиугольника ни­какие две стороны не параллельны.

4)Задачи на построение

Сечения можно рисовать на заранее подготов­ленном изображении призмы.

1. Постройте сечение куба в виде: а) треугольни­ка, б) четырехугольника, в) пятиугольника, г) ше­стиугольника.

2 . Постройте плоскость, проходящую через сто­рону нижнего основания треугольной призмы. Ка­кие многоугольники получаются в сечении приз­мы при вращении этой плоскости вокруг стороны?

Ответ: сечение может иметь форму

треугольника, трапеции.

3

Рис. 4.9

. В правильной треугольной призме плоскость сечения ВСМ образует с плоскостью основания двугранный угол α (рис. 4.9). Постройте линейный угол этого двугранного угла. Дайте объяснения.

Построение. Проведем из вершины A правиль­ного треугольника АВС высоту АК. Точка K принадлежит ребру ВС. Соответственно отрезок МК перпендикулярен ребру ВС. Угол МКА­ - искомый.

4

Рис4.10

. В основании прямой призмы (рис. 4.10) лежит равнобедренная трапеция. Сечение ABC₁D₁ обра­зует с плоскостью основания двугранный угол α. Постройте его линейный угол.

П

Рис4.11

остроение. Это угол между высотами трапеций ABCD и ABC₁D₁ проведенными из их общей вер­шины тупого угла. (Используем теорему о трех пер­пендикулярах.)

5. Сечение BCD₁A₁ прямоугольного параллеле­пипеда (рис. 4.11) образует с плоскостью основания двугранный угол β. Как построить его линейный угол? Построение. Следует использовать теорему о трех перпендикулярах. Искомый угол - это угол между диагональю А₁В (или D₁C) .боковой грани и стороной основания АВ (или CD), лежащей в этой грани.

4.2 Задачи по теме «Пирамида».

1)Задачи на вычисление

1. В правильной четырехугольной пирамиде вы­сота составляет с боковой гранью угол, равный 37°. Найдите угол между апофемами противоположных боковых граней.

Ответ: 74°.

2. Боковое ребро правильной пирамиды вдвое больше ее высоты. Определите угол наклона боко­вого ребра к плоскости основания.

Ответ: 30°.

3. Периметр основания пирамиды равен 20 см, а площадь ее основания 16 см². Найдите периметр и площадь сечения пирамиды, проведенного парал­лельно основанию через середину бокового ребра.

Ответ:10 см, 4 см².

4. Боковые ребра пирамиды равны гипотенузе прямоугольного треугольника, лежащего в основа­нии, и равны 12 см. Вычислите высоту пирамиды.

Ответ: 6 см.

5. В правильной четырехугольной пирамиде бо­ковое ребро равно 20 см, оно составляет с основа­нием угол 45°. Определите расстояние от центра основания до бокового ребра.

Решение. Искомое расстояние d равно длине высоты, опущенной из вершины равнобедренного прямоугольного треугольника на гипотенузу, которой является боковое ребро, d = 10 см.

Ответ: 10 см.

6. Используя рис. 4.12, на котором изображена пра­вильная треугольная пирамида, заполните пустые ячейки в табл. 1 и табл. 2.

Таблица 1

Таблица 2

Указание. Перед решением задачи следует повто­рить и затем записать на доске формулы

NC = , ON = , OC =

7 . Используя рис. 4.13, на котором изображена пра­вильная четырехугольная пирамида, заполните пу­стые ячейки в табл. 3 и табл. 4.

Характеристики

Список файлов ВКР