Piramida triunghiulara regulata

Sa invatam despre Piramida triunghiulara regulata  printr-o rezolvare !

2. Fie piramida triunghiulara regulata SABC cu h=4 cm si volumul = 36√3 . Aflati :

a) latura bazei si aria laterala a piramidei
b) tangenta unghiului format de muchia SA cu planul bazei
c) distanta de la punctul O la planul (SBC)

Demonstratie:

a) Stim ca intr-o piramida triunghiulara regulata volumul este :

V=\frac{A_{b}\cdot h}{3}\Rightarrow 36\sqrt{3}=\frac{A_{b}\cdot 4}{3}\Rightarrow A_{b}\cdot 4=36\sqrt{3}\cdot 3\Rightarrow A_{b}=\frac{36\sqrt{3}\cdot 3}{4}^{(4}\Rightarrow A_{b}=9\sqrt{3}\cdot 3\Rightarrow A_{b}=27\sqrt{3}\;\; cm

Dar cum stim ca baza piramidei triunghiulare regulate este un triunghi echilateral obtinem A_{b}=\frac{l^{2}\sqrt{3}}{4}

Astfel obtinem: \frac{l^{2}\sqrt{3}}{4}=27\sqrt{3}\Rightarrow l^{2}\sqrt{3}=4\cdot 27\sqrt{3}\Rightarrow l^{2}=27\cdot 4\Rightarrow l=\sqrt{108}=6\sqrt{3}\;\; cm

Deci obtinem ca latura patratului este l=6\sqrt{3}
unghiul unei drepte cu un plan Stim ca A_{l}=\frac{P_{b}\cdot a_{p}}{2}
Stim ca P_{b}=3\cdot l=3\cdot 6\sqrt{3}=18\sqrt{3}
Acum trebuie sa aflam si apotema piramidei, astfel stim ca a_{p}^{2}=a_{b}^{2}+h^{2}

Dar stim ca a_{b}=\frac{l\sqrt{3}}{6}=\frac{6\sqrt{3}\sqrt{3}}{6}=3

Deci cu informatile de mai sus avem ca: a_{p}^{2}=3^{2}+4^{2}\Rightarrow a_{p}^{2}=9+16\Rightarrow a_{p}=\sqrt{25}\Rightarrow a_{p}=5
Astfel obtinem ca A_{l}=\frac{18\sqrt{3}\cdot 5}{2}=9\sqrt{3}\cdot 5=45\sqrt{3}\;\; cm^{2}

b) \tan\left(\widehat{SA,(ABC)}\right)
Pentru a afla unghiul unei drepte cu un plan trebuie sa calculam
pr_{(ABC)}SA adica proiectia dreptei SA pe planul ABC
Asftel aflam mai intai: pr_{(ABC)}S=O
Dar si pr_{(ABC)}A=A
Astfel obtinem: pr_{(ABC)}SA=AO
Si obtinem: \tan\widehat{\left(SA,(ABC)\right)}=\tan\widehat{\left(SA, AO\right)}=\tan\widehat{SAO}

Cu triunghiul SAO este dreptunghic aplicam:
\tan\widehat{SAO}=\frac{cateta. opusa}{cateta. alaturata}=\frac{SO}{AO}=\frac{4}{6}^{(2}=\frac{2}{3}
Unde AO=\frac{l\sqrt{3}}{3}=\frac{6\sqrt{3}\cdot\sqrt{3}}{3}=\frac{6\cdot 3}{3}=6
unghiul unei drepte cu un plan
Formulele pe care le-am enutat mai sus trebuie retiunte.

c) d\left(O,(SBC)\right)
Distanta de un punct la un plan este piciorul perpendicularei din punctul dat pe plan.
Observam ca OM\perp BC
Dar si SM\perp BC
Deci obtinem BC\perp (SMO)
Acum construim perpendiculara din O pe SM, adica, fie OD\perp SM, unde SM\subset (SBC)

Si cu Reciproca celor Trei perpendiculare obtinem: OD\perp (SBC)
Observam ca triunghiul SOM este dretunghic, deci cu Teorema inaltimii obtinem:

OD=\frac{OS\cdot OM}{SM}=\frac{4\cdot 3}{5}=\frac{12}{5}=2,4\;\; cm
distanta de la un punct la un plan

Prisma

Dupa cee am vorbit de piramida astazi o sa vorbim despre prisma. Inca din clasele mai mici ati desenat paralelipipedul dreptunghic si cubul, doua corpuri geometrice care fac parte din prisma. Pentru Evaluarea Nationala trebuie sa stim foarte bine din cadrul prismei urmatoarele corpuri: prisma triunghiulara regulata, prisma patrulatera regulata, paralelipipedul dreptunghic si cubul.

O prisma se numeste regulata daca are baza poligon regulat.
Prisma triunghiular regulata ca si piramida are baza triunghi echilateral iar fetele laterale, dupa cum bine banuitim, dreptunghiuri.

Elementele prismei triunghiulare regulate:
– bazele: triunghiurile echilaterale \Delta ABC si \Delta A'B'C'
– fetele laterale: dreptunghiurile ABB’A’, BCB’C’, ACC’A’
– muchiile bazei [AB], [AC], [BC]; [A’B’]; [A’C’]; [B’C’]
– muchiile laterale: [AA’]; [BB’]; [CC’]
– latura bazei notata cu l si inaltimea prismei triunghiulare regulate AA’

Paralelipipedul dreptunghic Are bazele dreptunghiuri, iar fetele laterale tot dreptunghiuri.
Paralelipipedul dreptunghic

Elementele paralelipipedului: -varfuri: A, B,C D, A’, B’, C’, D’
-bazele sunt dreptunghiuri congruente: ABCD, A’B’C’D’
-fetele laterale sunt dreptunghiuri: AA’BB’, BB’CC’, CC’DD’, AA’DD’
– muchiile laterale sunt congruente: AA’, BB’, CC’, DD’
-diagonalele paralelipipedului: AC’, BD’, A’C, B’D.
Dimensiunile paralelipipedului:
-lungimea (L=AB)
-latimea (l=BC)
-inaltimea (h=AA’)

Cum aflam diagonalele paralelipipedului?

In primul rand daca luam diagonala BD’, observam ca BDD’ este triunghi dreptunghic, prima data aflam BD din triunghiul ABD dreptunghi in A, aplicand teorema lui Pitagora  BD^{2}=AB^{2}+BC^{2}\Rightarrow BD^{2}=l^{2}+L^{2} , iar apoi daca aplicam teorema lui Pitagora in triunghiul BDD’, obtinem: <br /> BD'^{2}=DD'^{2}+BD^{2}\Rightarrow BD'^{2}=h^{2}+l^{2}+L^{2}, deci diagonala notata cu d este d=\sqrt{h^{2}+l^{2}+L^{2}}.
Cubul

Cubul-reprezentare si descriere
Are bazele patrate, iar fetele laterale tot patrate.

Elementele patratului:
-varfuri: A, B,C D, A’, B’, C’, D’
-bazele sunt patrate congruente: ABCD, A’B’C’D’
-fetele laterale sunt patrate: AA’BB’, BB’CC’, CC’DD’, AA’DD’
-diagonalele cubului: AC’, BD’, A’C, B’D.
Dimensiunile cubului:
-lungimea (L=l=h=AB=BC=DD’)

Cum aflam diagonalele dintr-un cub?

In primul rand daca luam diagonala BD’, observam ca BDD’ este triunghi dreptunghic isoscel , prima data aflam BD din triunghiul ABD dreptunghi in A, aplicand teorema lui Pitagora  BD^{2}=AB^{2}+BC^{2}\Rightarrow BD^{2}=l^{2}+l^{2}\Rightarrow BD^{2}=2l^{2} , iar apoi daca aplicam teorema lui Pitagora in triunghiul BDD’, obtinem: <br /> BD'^{2}=DD'^{2}+BD^{2}\Rightarrow BD'^{2}=l^{2}+2l^{2}\Rightarrow BD'^{2}=3l^{2}\Rightarrow BD'=l\sqrt{3}, deci diagonala notata cu d este d=l\sqrt{3}.

Deci foarte important sa stim cum sa calculam diagonalele in cub si in paralelipipedul dreptunghic