Задача 27180. Пирамида

ЕГЭ Математика (профиль)Задание 35.5.7 Объём куба, прямоугольного параллелепипеда, пирамиды, призмы

Объем правильной шестиугольной пирамиды равен 6. Сторона основания равна 1. Найдите боковое ребро.

В подтеме 69 задач
Разбор
Главная идея: Боковое ребро пирамиды — гипотенуза прямоугольного треугольника, где катеты это высота пирамиды и расстояние от центра основания до его вершины (радиус описанной окружности).

Шаг 1: Найдём площадь основания

Основание — правильный шестиугольник со стороной a=1a = 1. Площадь правильного шестиугольника вычисляется по формуле: S=332a2=33212=332S = \frac{3\sqrt{3}}{2}a^2 = \frac{3\sqrt{3}}{2} \cdot 1^2 = \frac{3\sqrt{3}}{2}

Шаг 2: Найдём высоту пирамиды

Формула объёма пирамиды: V=13ShV = \frac{1}{3}Sh

Отсюда выражаем высоту: h=3VS=36332=18233=123=1233=43h = \frac{3V}{S} = \frac{3 \cdot 6}{\frac{3\sqrt{3}}{2}} = \frac{18 \cdot 2}{3\sqrt{3}} = \frac{12}{\sqrt{3}} = \frac{12\sqrt{3}}{3} = 4\sqrt{3}

Шаг 3: Найдём боковое ребро

В правильной пирамиде вершина проецируется в центр основания. В правильном шестиугольнике расстояние от центра до любой вершины равно стороне: R=a=1R = a = 1.

Боковое ребро ll соединяет вершину пирамиды с вершиной основания. По теореме Пифагора в прямоугольном треугольнике (высота, радиус, боковое ребро): l=h2+R2=(43)2+12=48+1=49=7l = \sqrt{h^2 + R^2} = \sqrt{(4\sqrt{3})^2 + 1^2} = \sqrt{48 + 1} = \sqrt{49} = 7

Типичные ошибки

  • Забывают, что в правильном шестиугольнике радиус описанной окружности равен стороне, а не половине стороны
  • Неправильно применяют формулу площади шестиугольника или ошибаются при упрощении дроби с корнем
  • Путают боковое ребро с апофемой (высотой боковой грани) и применяют неправильное соотношение

Ещё задачи этой подтемы