درس الفيديو 2: تحدي الهرم. حجم الهرم

درس الفيديو 3: تحدي الهرم. الهرم الصحيح

محاضرة: الهرم ، قاعدته ، الحواف الجانبية ، الارتفاع ، السطح الجانبي ؛ الهرم الثلاثي؛ الهرم الصحيح

هرم- هذا جسم ثلاثي الأبعاد له مضلع في قاعدته ، وتتكون جميع وجوهه من مثلثات.

حالة خاصة من الهرم هي المخروط ، الذي تقع في قاعدته دائرة.

تأمل العناصر الرئيسية للهرم:

Apothemهو جزء يصل قمة الهرم بمنتصف الحافة السفلية للوجه الجانبي. بمعنى آخر ، هذا هو ارتفاع وجه الهرم.

في الشكل يمكنك رؤية المثلثات ADS و ABS و BCS و CDS. إذا نظرت عن كثب إلى الأسماء ، يمكنك أن ترى أن كل مثلث له حرف واحد مشترك في اسمه - S. أي ، فهذا يعني أن جميع أوجه الأضلاع (مثلثات) تتقارب عند نقطة واحدة ، تسمى قمة الهرم.

يسمى نظام التشغيل المقطع ، الذي يربط الرأس بنقطة تقاطع أقطار القاعدة (في حالة المثلثات ، عند نقطة تقاطع الارتفاعات) ارتفاع الهرم.

القسم المائل هو المستوى الذي يمر عبر قمة الهرم ، وكذلك أحد أقطار القاعدة.

بما أن السطح الجانبي للهرم يتكون من مثلثات ، لإيجاد المساحة الكلية للسطح الجانبي ، من الضروري إيجاد مساحات كل وجه وإضافتها. يعتمد عدد وشكل الوجوه على شكل وحجم جوانب المضلع الذي يقع في القاعدة.

يسمى المستوى الوحيد في الهرم الذي لا يحتوي على رأس أساسالاهرام.

في الشكل ، نرى أن القاعدة متوازي أضلاع ، ومع ذلك ، يمكن أن يكون هناك أي مضلع عشوائي.

الخصائص:

تأمل الحالة الأولى للهرم ، حيث تكون حوافه بنفس الطول:

• يمكن وصف دائرة حول قاعدة هذا الهرم. إذا قمت بإسقاط الجزء العلوي من هذا الهرم ، فسيكون إسقاطه في وسط الدائرة.
• الزوايا الموجودة في قاعدة الهرم هي نفسها لكل وجه.
• في الوقت نفسه ، يمكن اعتبار الشرط الكافي لحقيقة أنه يمكن وصف دائرة حول قاعدة الهرم ، وأيضًا أن جميع الحواف بأطوال مختلفة ، هي نفس الزوايا بين القاعدة وكل حافة من الوجوه .

إذا صادفت هرمًا تتساوى فيه الزوايا بين الوجوه الجانبية والقاعدة ، فإن الخصائص التالية صحيحة:

• سوف تكون قادرًا على وصف دائرة حول قاعدة الهرم ، والتي يُسقط قمتها بالضبط إلى المركز.
• إذا قمت برسم كل جانب من ارتفاع القاعدة ، فسيكونان متساويين في الطول.
• لإيجاد مساحة السطح الجانبية لمثل هذا الهرم ، يكفي إيجاد محيط القاعدة وضربه في نصف طول الارتفاع.
• Sbp \ u003d 0.5P oc H.
• أنواع الهرم.
• اعتمادًا على المضلع الذي يقع في قاعدة الهرم ، يمكن أن يكون مثلثًا ، رباعي الزوايا ، إلخ. إذا كان مضلع منتظم (مع جوانب متساوية) يقع في قاعدة الهرم ، فإن هذا الهرم يسمى منتظم.

هرم مثلثي منتظم

سيساعد مقطع الفيديو التعليمي هذا المستخدمين في الحصول على فكرة حول موضوع Pyramid. الهرم الصحيح. في هذا الدرس سوف نتعرف على مفهوم الهرم ونعطيه تعريفًا. فكر في ماهية الهرم العادي وما خصائصه. ثم نثبت النظرية على السطح الجانبي لهرم منتظم.

في هذا الدرس سوف نتعرف على مفهوم الهرم ونعطيه تعريفًا.

ضع في اعتبارك المضلع أ 1 أ 2...ا ن، التي تقع في المستوى α ، ونقطة ص، والتي لا تقع في المستوى α (الشكل 1). دعنا نربط النقطة صمع القمم أ 1 ، أ 2 ، أ 3, … ا ن. احصل على نمثلثات: أ 1 أ 2 ص, أ 2 أ 3 صوهلم جرا.

تعريف. متعدد الوجوه RA 1 A 2 ...، صنع من ن-Gon أ 1 أ 2...ا نو نمثلثات RA 1 أ 2, RA 2 أ 3 …را ن أ ن-1 ، يسمى ن- هرم الفحم. أرز. واحد.

أرز. واحد

خذ بعين الاعتبار هرم رباعي الزوايا PABCD(الصورة 2).

ص- قمة الهرم.

ا ب ت ث- قاعدة الهرم.

RA- ضلع جانبي.

AB- حافة القاعدة.

من وجهة نظر صإسقاط عمودي RNعلى متن الطائرة ا ب ت ث. العمودية المرسومة هي ارتفاع الهرم.

أرز. 2

يتكون السطح الكلي للهرم من السطح الجانبي ، أي مساحة جميع الوجوه الجانبية ، ومنطقة القاعدة:

S ممتلئ \ u003d جانب S + S رئيسي

يسمى الهرم صحيحا إذا:

• قاعدته مضلع منتظم ؛
• الجزء الذي يربط قمة الهرم بمركز القاعدة هو ارتفاعه.

شرح على مثال هرم رباعي الزوايا منتظم

النظر في هرم منتظم رباعي الزوايا PABCD(تين. 3).

ص- قمة الهرم. قاعدة الهرم ا ب ت ث- شكل رباعي منتظم ، أي مربع. نقطة انقطة تقاطع الأقطار هي مركز المربع. وسائل، ROهو ارتفاع الهرم.

أرز. 3

تفسير: على اليمين ن-Gon ، يتطابق مركز الدائرة المنقوشة ومركز الدائرة المحددة. يسمى هذا المركز بمركز المضلع. يقولون أحيانًا أن الجزء العلوي مُسقط في المنتصف.

يسمى ارتفاع الوجه الجانبي لهرم عادي ، مرسوم من قمته عتمةوالمشار إليها ح أ.

1. جميع الحواف الجانبية للهرم العادي متساوية ؛

2. الوجوه الجانبية هي مثلثات متساوية الساقين.

دعونا نثبت هذه الخصائص باستخدام مثال هرم منتظم رباعي الزوايا.

معطى: RABSD- هرم رباعي الزوايا منتظم ،

ا ب ت ث- ميدان،

ROهو ارتفاع الهرم.

يثبت:

1. RA = PB = PC = PD

2.∆ATP = ∆BCP = ∆CDP = DAP انظر الشكل. أربعة.

أرز. أربعة

دليل - إثبات.

ROهو ارتفاع الهرم. هذا هو مستقيم ROعمودي على المستوى ABC، وبالتالي مباشرة AO ، VO ، SOو فعلالكذب فيه. لذا فإن المثلثات ROA، ROV، ROS، ROD- مستطيلي.

النظر في مربع ا ب ت ث. ويترتب على خصائص المربع أن AO = BO = CO = فعل.

ثم المثلثات القائمة ROA، ROV، ROS، RODساق RO- عامة و أرجل AO ، VO ، SOو فعلمتساوية ، لذا فإن هذين المثلثين متساويان في قدمين. من المساواة بين المثلثات يتبع المساواة بين المقاطع ، RA = PB = PC = PD.تم إثبات النقطة 1.

شرائح ABو شمسمتساوية لأنهما أضلاع نفس المربع ، RA = RV = الكمبيوتر. لذا فإن المثلثات AVRو VCR -متساوي الساقين ومتساوية من ثلاث جهات.

وبالمثل ، نحصل على المثلثات ABP ، BCP ، CDP ، DAPمتساوية الساقين ومتساوية ، وهو الأمر المطلوب لإثباته في البند 2.

مساحة السطح الجانبي للهرم المنتظم تساوي نصف حاصل ضرب محيط القاعدة والهيكل:

للإثبات ، نختار هرمًا مثلثًا منتظمًا.

معطى: رافسهو هرم مثلثي منتظم.

AB = BC = AC.

RO- ارتفاع.

يثبت: . انظر الشكل. 5.

أرز. 5

دليل - إثبات.

رافسهو هرم مثلثي منتظم. هذا هو AB= أس = ق. يترك ا- مركز المثلث ABC، ومن بعد ROهو ارتفاع الهرم. قاعدة الهرم مثلث متساوي الأضلاع. ABC. لاحظ أن .

مثلثات RAV ، RVS ، RSA- مثلثات متساوية الساقين (حسب الخاصية). الهرم المثلثي له ثلاثة وجوه جانبية: RAV ، RVS ، RSA. إذن ، مساحة السطح الجانبي للهرم هي:

جانب S = 3S RAB

لقد تم إثبات النظرية.

نصف قطر دائرة منقوشة في قاعدة هرم رباعي الزوايا 3 م ، ارتفاع الهرم 4 م ، أوجد مساحة السطح الجانبي للهرم.

معطى: هرم رباعي الزوايا منتظم ا ب ت ث,

ا ب ت ث- ميدان،

ص= 3 م

RO- ارتفاع الهرم ،

RO= 4 م.

تجد: جانب S. انظر الشكل. 6.

أرز. 6

المحلول.

وفقًا للنظرية المثبتة ،.

أوجد جانب القاعدة أولًا AB. نعلم أن نصف قطر الدائرة المدرجة في قاعدة هرم رباعي الزوايا يساوي 3 م.

ثم م.

أوجد محيط المربع ا ب ت ثبطول 6 أمتار:

خذ بعين الاعتبار المثلث بى سى دى. يترك م- الجانب الأوسط العاصمة. لان ا- وسط BD، ومن بعد (م).

مثلث DPC- متساوي الساقين. م- وسط العاصمة. هذا هو، RM- الوسيط ، ومن ثم الارتفاع في المثلث DPC. ثم RM- صيدلة الهرم.

ROهو ارتفاع الهرم. ثم مباشرة ROعمودي على المستوى ABC، وبالتالي المباشر أومالكذب فيه. دعونا نعثر على صيدلة RMمن مثلث قائم الزاوية ذاكرة للقراءة فقط.

يمكننا الآن إيجاد السطح الجانبي للهرم:

إجابه: 60 م 2

نصف قطر دائرة محصورة بالقرب من قاعدة هرم مثلثي منتظم هو m ومساحة السطح الجانبي 18 م 2. أوجد طول الفلك.

معطى: ABCP- هرم مثلثي منتظم ،

AB = BC = SA ،

ص= م ،

الجانب S = 18 م 2.

تجد:. انظر الشكل. 7.

أرز. 7

المحلول.

في مثلث قائم الزاوية ABCبالنظر إلى نصف قطر الدائرة المحددة. دعونا نجد الضلع ABهذا المثلث باستخدام نظرية الجيب.

بمعرفة ضلع المثلث المنتظم (م) ، نجد محيطه.

طبقًا للنظرية المتعلقة بمساحة السطح الجانبي للهرم المنتظم حيث ح أ- صيدلة الهرم. ثم:

إجابه: 4 م.

لذلك ، قمنا بفحص ماهية الهرم ، ما هو الهرم العادي ، أثبتنا النظرية على السطح الجانبي للهرم المنتظم. في الدرس التالي سوف نتعرف على الهرم المقطوع.

فهرس

1. الهندسة. الصفوف 10-11: كتاب مدرسي لطلاب المؤسسات التعليمية (المستويات الأساسية والملف الشخصي) / I. M. Smirnova، V. A. Smirnov. - الطبعة الخامسة ، القس. وإضافية - م: Mnemosyne، 2008. - 288 ص: مريض.
2. الهندسة. الصف 10-11: كتاب مدرسي لمؤسسات التعليم العام / Sharygin I. F. - M.: Bustard، 1999. - 208 p: ill.
3. الهندسة. الصف العاشر: كتاب مدرسي لمؤسسات التعليم العام مع دراسة متعمقة وملف تعريف للرياضيات / E. في بوتوسكويف ، إل آي زفاليتش. - الطبعة السادسة ، الصورة النمطية. - م: بوستارد ، 008. - 233 ص: مريض.

1. بوابة الإنترنت "Yaklass" ()
2. بوابة الإنترنت "مهرجان الأفكار التربوية" الأول من سبتمبر ()
3. بوابة الإنترنت "Slideshare.net" ()

الواجب المنزلي

1. هل يمكن أن يكون المضلع المنتظم هو قاعدة الهرم غير المنتظم؟
2. إثبات أن الحواف غير المتقاطعة للهرم المنتظم متعامدة.
3. أوجد قيمة الزاوية ثنائية الأضلاع في جانب قاعدة هرم رباعي الزوايا منتظم ، إذا كان شكل الهرم يساوي ضلع قاعدته.
4. رافسهو هرم مثلثي منتظم. أنشئ الزاوية الخطية للزاوية ثنائية الأضلاع عند قاعدة الهرم.

تعريف. وجه جانبي- هذا مثلث تقع فيه إحدى زواياه أعلى الهرم ، ويتطابق الجانب المقابل له مع ضلع القاعدة (المضلع).

تعريف. الضلوع الجانبيةهي الجوانب المشتركة للوجوه الجانبية. للهرم عدد من الحواف يساوي عدد الزوايا في المضلع.

تعريف. ارتفاع الهرمهو عمودي يسقط من أعلى الهرم إلى قاعدته.

تعريف. Apothem- هذا هو عمودي الوجه الجانبي للهرم ، مخفض من أعلى الهرم إلى جانب القاعدة.

تعريف. قسم قطري- هذا جزء من الهرم بمستوى يمر عبر قمة الهرم وقطر القاعدة.

تعريف. الهرم الصحيح- هذا الهرم تكون قاعدته مضلعا منتظما وينخفض ​​ارتفاعه إلى مركز القاعدة.

حجم ومساحة سطح الهرم

معادلة. حجم الهرممن خلال مساحة القاعدة والارتفاع:

خصائص الهرم

إذا كانت جميع الأضلاع متساوية ، فيمكن تحديد دائرة حول قاعدة الهرم ، ويتزامن مركز القاعدة مع مركز الدائرة. أيضًا ، العمود العمودي الساقط من الأعلى يمر عبر مركز القاعدة (الدائرة).

إذا كانت جميع الأضلاع الجانبية متساوية ، فإنها تميل إلى مستوى القاعدة عند نفس الزوايا.

تكون الأضلاع الجانبية متساوية عندما تكون زوايا متساوية مع مستوى القاعدة ، أو إذا كان بالإمكان وصف دائرة حول قاعدة الهرم.

إذا كانت الوجوه الجانبية تميل إلى مستوى القاعدة بزاوية واحدة ، فيمكن عندئذٍ كتابة دائرة في قاعدة الهرم ، ويتم إسقاط قمة الهرم في مركزها.

إذا كانت الوجوه الجانبية تميل إلى مستوى القاعدة بزاوية واحدة ، فإن الأوجه الجانبية للوجوه الجانبية متساوية.

خصائص الهرم المنتظم

1. قمة الهرم على مسافة متساوية من جميع زوايا القاعدة.

2. جميع الحواف الجانبية متساوية.

3. تميل جميع الأضلاع الجانبية بنفس زوايا القاعدة.

4. Apothems من جميع الوجوه الجانبية متساوية.

5. مساحات جميع الوجوه الجانبية متساوية.

6. جميع الوجوه لها نفس الزوايا ثنائية الأضلاع (المسطحة).

7. يمكن وصف الكرة حول الهرم. سيكون مركز الكرة الموصوفة هو نقطة تقاطع الخطوط العمودية التي تمر عبر منتصف الحواف.

8. يمكن نقش كرة في هرم. سيكون مركز الكرة المنقوشة نقطة تقاطع المنصفات المنبثقة من الزاوية بين الحافة والقاعدة.

9. إذا تزامن مركز الكرة المحيطية مع مركز الكرة المُحددة ، فإن مجموع الزوايا المسطحة عند القمة يساوي π أو العكس بالعكس ، زاوية واحدة تساوي π / n ، حيث n هو الرقم من الزوايا عند قاعدة الهرم.

ارتباط الهرم بالكرة

يمكن وصف كرة حول الهرم عندما يقع متعدد السطوح عند قاعدة الهرم يمكن وصف دائرة حوله (شرط ضروري وكاف). سيكون مركز الكرة نقطة تقاطع المستويات التي تمر بشكل عمودي عبر نقاط المنتصف للحواف الجانبية للهرم.

يمكن دائمًا وصف الكرة حول أي هرم ثلاثي أو منتظم.

يمكن نقش كرة في هرم إذا تقاطعت مستويات المنصف للزوايا ثنائية الأضلاع الداخلية للهرم عند نقطة واحدة (شرط ضروري وكاف). ستكون هذه النقطة مركز الكرة.

ارتباط الهرم بالمخروط

يسمى المخروط منقوشًا في هرم إذا تزامنت رؤوسه وكانت قاعدة المخروط منقوشة في قاعدة الهرم.

يمكن نقش مخروط في هرم إذا كانت أفرع الهرم متساوية.

يسمى المخروط مقيّدًا حول الهرم إذا تزامنت رؤوسه وكانت قاعدة المخروط محصورة حول قاعدة الهرم.

يمكن وصف المخروط حول الهرم إذا كانت جميع جوانب الهرم متساوية مع بعضها البعض.

توصيل هرم بأسطوانة

يُقال إن الهرم مكتوب في أسطوانة إذا كان قمة الهرم يقع على قاعدة واحدة من الأسطوانة ، وقاعدة الهرم منقوشة في قاعدة أخرى من الأسطوانة.

يمكن إحاطة الأسطوانة بالهرم إذا كان من الممكن وضع دائرة حول قاعدة الهرم.

رباعي الوجوه له أربعة وجوه وأربعة رؤوس وستة حواف ، حيث لا يوجد أي طرفين رؤوس مشتركة لكنهما لا يتلامسان.

يتكون كل رأس من ثلاثة أوجه وحواف زاوية ثلاثية السطوح.

يسمى الجزء الذي يربط رأس رباعي السطوح بمركز الوجه المعاكس وسيط رباعي الوجوه(GM).

بيميديانيسمى المقطع الذي يربط بين نقاط المنتصف للحواف المعاكسة التي لا تلمس (KL).

تتقاطع جميع ذوات البميديين والوسيطات في رباعي الوجوه عند نقطة واحدة (S). في هذه الحالة ، يتم تقسيم ثنائي البيميديا ​​إلى نصفين ، والوسيطات بنسبة 3: 1 بدءًا من الأعلى.

تعريف. الهرم بزاوية حادةهو هرم يكون طوله أكبر من نصف طول ضلع القاعدة.

تعريف. هرم منفرجهو هرم يكون فيه الجسم أقل من نصف طول ضلع القاعدة.

تعريف. منتظم رباعي السطوحرباعي السطوح وجوهه الأربعة مثلثات متساوية الأضلاع. إنه واحد من خمسة مضلعات منتظمة. في رباعي السطوح العادي ، تكون جميع الزوايا ثنائية الأضلاع (بين الوجوه) والزوايا ثلاثية السطوح (عند الرأس) متساوية.

تعريف. مستطيل رباعي السطوحيسمى رباعي السطوح بزاوية قائمة بين ثلاثة حواف في الرأس (تكون الحواف متعامدة). شكل ثلاثة وجوه زاوية مستطيلة ثلاثية السطوحوالوجوه مثلثات قائمة والقاعدة مثلث اعتباطي. حجم أي وجه يساوي نصف جانب القاعدة التي يقع عليها الحرف.

تعريف. إيزوهيدرال رباعي السطوحيسمى رباعي الوجوه حيث تكون الوجوه الجانبية متساوية مع بعضها البعض ، والقاعدة عبارة عن مثلث منتظم. وجوه مثل هذا رباعي السطوح هي مثلثات متساوية الساقين.

تعريف. تقويم العظام رباعي السطوحيسمى رباعي السطوح حيث تتقاطع جميع الارتفاعات (العمودية) التي يتم خفضها من أعلى إلى الوجه المقابل عند نقطة واحدة.

تعريف. هرم النجميسمى متعدد السطوح قاعدته نجمة.

هرم. الهرم المقطوع

هرميسمى متعدد السطوح ، أحد وجوهه عبارة عن مضلع ( قاعدة ) ، وجميع الوجوه الأخرى مثلثات برأس مشترك ( الوجوه الجانبية ) (الشكل 15). الهرم يسمى صحيح ، إذا كانت قاعدته عبارة عن مضلع منتظم وتم إسقاط قمة الهرم في مركز القاعدة (الشكل 16). يسمى الهرم الثلاثي الذي تتساوى فيه جميع الأطراف رباعي الوجوه .

ضلع جانبييسمى الهرم جانب الوجه الجانبي الذي لا ينتمي إلى القاعدة ارتفاع الهرم هو المسافة من قمته إلى مستوى القاعدة. جميع الأضلاع الجانبية للهرم العادي متساوية مع بعضها البعض ، وجميع الوجوه الجانبية متساوية في مثلثات متساوية الساقين. يسمى ارتفاع الوجه الجانبي لهرم منتظم مرسوم من القمة عتمة . قسم قطري يسمى قسم الهرم بالمستوى الذي يمر عبر حافتين جانبيتين لا تنتمي إلى نفس الوجه.

مساحة السطح الجانبيةالهرم يسمى مجموع مناطق كل الوجوه الجانبية. مساحة السطح الكاملة هو مجموع مساحات كل الوجوه الجانبية والقاعدة.

نظريات

1. إذا كانت جميع الحواف الجانبية في الهرم تميل بالتساوي إلى مستوى القاعدة ، فإن قمة الهرم تُسقط في مركز الدائرة المُحددة بالقرب من القاعدة.

2. إذا كانت جميع الأضلاع الجانبية في الهرم متساوية الأطوال ، فإن قمة الهرم تُسقط في مركز الدائرة المُحددة بالقرب من القاعدة.

3. إذا كانت جميع الوجوه في الهرم تميل بالتساوي إلى مستوى القاعدة ، فإن قمة الهرم تُسقط في وسط الدائرة المنقوشة في القاعدة.

لحساب حجم الهرم التعسفي ، تكون الصيغة صحيحة:

أين الخامس- الصوت؛

S الرئيسي- منطقة قاعدة؛

حهو ارتفاع الهرم.

بالنسبة للهرم العادي ، فإن الصيغ التالية صحيحة:

أين ص- محيط القاعدة ؛

ح أ- صيدلانية

ح- ارتفاع؛

S ممتلئ

الجانب S.

S الرئيسي- منطقة قاعدة؛

الخامسهو حجم الهرم المنتظم.

هرم مبتوريسمى جزء الهرم المحاط بين القاعدة ومستوى القطع الموازي لقاعدة الهرم (الشكل 17). الهرم المقطوع الصحيح يسمى جزء الهرم المنتظم ، محاطًا بين القاعدة ومستوى القطع الموازي لقاعدة الهرم.

أسسهرم مبتور - مضلعات مماثلة. الوجوه الجانبية - شبه منحرف. ارتفاع الهرم المقطوع يسمى المسافة بين قاعدته. قطري الهرم المقطوع عبارة عن قطعة تربط رؤوسها التي لا تقع على نفس الوجه. قسم قطري يسمى جزء الهرم المقطوع بالمستوى الذي يمر عبر حافتين جانبيتين لا تنتمي إلى نفس الوجه.

بالنسبة للهرم المقطوع ، الصيغ صالحة:

(4)

أين س 1 , س 2 - مناطق القواعد العلوية والسفلية ؛

S ممتلئهي المساحة الإجمالية ؛

الجانب S.هي مساحة السطح الجانبية

ح- ارتفاع؛

الخامسهو حجم الهرم المقطوع.

بالنسبة للهرم المقطوع العادي ، فإن الصيغة التالية صحيحة:

أين ص 1 , ص 2 - محيط القاعدة ؛

ح أ- عرافة هرم مبتور منتظم.

مثال 1في هرم مثلثي منتظم ، تكون الزاوية ثنائية الأضلاع عند القاعدة 60º. أوجد ظل زاوية ميل الحافة الجانبية لمستوى القاعدة.

المحلول.لنقم برسم (الشكل 18).

الهرم منتظم ، مما يعني أن القاعدة عبارة عن مثلث متساوي الأضلاع وأن جميع وجوه الأضلاع متساوية في مثلثات متساوية الساقين. الزاوية ثنائية الأضلاع في القاعدة هي زاوية ميل الوجه الجانبي للهرم إلى مستوى القاعدة. ستكون الزاوية الخطية هي الزاوية أبين عمودين: أي يظهر الجزء العلوي من الهرم في وسط المثلث (مركز الدائرة المحصورة والدائرة المنقوشة في المثلث ABC). زاوية ميل الضلع الجانبي (على سبيل المثال SB) هي الزاوية بين الحافة نفسها وإسقاطها على مستوى القاعدة. للضلع SBهذه الزاوية ستكون الزاوية SBD. للعثور على الظل ، تحتاج إلى معرفة الساقين لذاو OB. دع طول المقطع BDهو 3 أ. نقطة االقطعة المستقيمة BDينقسم إلى أجزاء: ومن نجد لذا: من نجد:

إجابه:

مثال 2أوجد حجم هرم رباعي الزوايا مبتور منتظم إذا كانت أقطار قاعدته سم و سم وكان الارتفاع 4 سم.

المحلول.لإيجاد حجم الهرم المقطوع ، نستخدم الصيغة (4). لإيجاد مساحات القواعد ، تحتاج إلى إيجاد جوانب مربعات القاعدة ، مع معرفة أقطارها. ضلعي القاعدتين 2 سم و 8 سم على التوالي ، وهذا يعني مساحات القواعد واستبدال جميع البيانات في الصيغة ، نحسب حجم الهرم المقطوع:

إجابه: 112 سم 3.

مثال 3أوجد مساحة الوجه الجانبي لهرم مثلث منتظم مقطوع طول ضلعه الأساسيان 10 سم و 4 سم ، وارتفاع الهرم 2 سم.

المحلول.لنقم برسم (الشكل 19).

الوجه الجانبي لهذا الهرم هو شبه منحرف متساوي الساقين. لحساب مساحة شبه منحرف ، تحتاج إلى معرفة القواعد والارتفاع. يتم إعطاء القواعد حسب الحالة ، يبقى الارتفاع فقط غير معروف. تجده من أين لكن 1 هعمودي من نقطة لكن 1 على مستوى القاعدة السفلية ، أ 1 د- عمودي من لكن 1 في تيار متردد. لكن 1 ه\ u003d 2 سم ، لأن هذا هو ارتفاع الهرم. للعثور على DEسنقوم بعمل رسم إضافي ، حيث سنصور منظرًا علويًا (الشكل 20). نقطة ا- إسقاط مراكز القاعدة العلوية والسفلية. منذ ذلك الحين (انظر الشكل 20) ومن ناحية أخرى نعمهو نصف قطر الدائرة المنقوشة و أومهو نصف قطر الدائرة المنقوشة:

MK = DE.

وفقًا لنظرية فيثاغورس من

منطقة الوجه الجانبية:

إجابه:

مثال 4في قاعدة الهرم يوجد شبه منحرف متساوي الساقين ، قاعدتهما أو ب (أ> ب). يشكل كل جانب زاوية مساوية لمستوى قاعدة الهرم ي. أوجد مساحة السطح الكلية للهرم.

المحلول.لنقم برسم (الشكل 21). المساحة الإجمالية للهرم SABCDيساوي مجموع مساحات ومساحة شبه المنحرف ا ب ت ث.

نستخدم العبارة القائلة بأنه إذا كانت جميع وجوه الهرم مائلة بالتساوي على مستوى القاعدة ، فإن الرأس يُسقط في مركز الدائرة المنقوشة في القاعدة. نقطة ا- إسقاط الرأس سعند قاعدة الهرم. مثلث SODهو الإسقاط المتعامد للمثلث CSDإلى مستوى القاعدة. وفقًا للنظرية الخاصة بمنطقة الإسقاط المتعامد لشكل مسطح ، نحصل على:

وبالمثل ، فهذا يعني وهكذا ، تم تقليل المشكلة إلى إيجاد منطقة شبه المنحرف ا ب ت ث. ارسم شبه منحرف ا ب ت ثبشكل منفصل (الشكل 22). نقطة اهو مركز دائرة منقوشة في شبه منحرف.

نظرًا لأنه يمكن نقش دائرة في شبه منحرف ، إذن أو حسب نظرية فيثاغورس لدينا

• صيدلة- ارتفاع الوجه الجانبي للهرم المنتظم ، والذي يتم رسمه من قمته (بالإضافة إلى ذلك ، فإن apothem هو طول العمود العمودي ، والذي يتم إنزاله من منتصف مضلع منتظم إلى أحد جوانبه) ؛
• الوجوه الجانبية (ASB، BSC، CSD، DSA) - المثلثات التي تتلاقى في الأعلى ؛
• الضلوع الجانبية ( كما , بكالوريوس , CS , د. ) - الجوانب المشتركة للوجوه الجانبية ؛
• قمة الهرم (ضد) - النقطة التي تربط الحواف الجانبية والتي لا تقع في مستوى القاعدة ؛
• ارتفاع ( لذا ) - جزء من العمود العمودي ، والذي يتم رسمه من خلال الجزء العلوي من الهرم إلى مستوى قاعدته (ستكون نهايات هذا الجزء أعلى الهرم وقاعدة العمود العمودي) ؛
• مقطع قطري من الهرم- قسم من الهرم يمر عبر الجزء العلوي وقطري القاعدة ؛
• قاعدة (ا ب ت ث) هو مضلع لا ينتمي إليه الجزء العلوي من الهرم.

خصائص الهرم.

1. عندما تكون جميع الحواف الجانبية بنفس الحجم ، عندئذٍ:

• من السهل وصف دائرة بالقرب من قاعدة الهرم ، بينما يتم إسقاط قمة الهرم في وسط هذه الدائرة ؛
• تشكل الأضلاع الجانبية زوايا متساوية مع مستوى القاعدة ؛
• بالإضافة إلى ذلك ، فإن العكس صحيح أيضًا ، أي عندما تشكل الحواف الجانبية زوايا متساوية مع مستوى القاعدة ، أو عندما يمكن وصف دائرة بالقرب من قاعدة الهرم وسيتم إسقاط الجزء العلوي من الهرم في وسط هذه الدائرة ، فإن جميع الحواف الجانبية للهرم لها نفس الحجم.

2. عندما يكون للوجوه الجانبية زاوية ميل لمستوى القاعدة بنفس القيمة ، عندئذٍ:

• بالقرب من قاعدة الهرم ، من السهل وصف دائرة ، بينما يتم إسقاط قمة الهرم في وسط هذه الدائرة ؛
• ارتفاعات الوجوه الجانبية متساوية في الطول ؛
• مساحة السطح الجانبي هي ½ حاصل ضرب محيط القاعدة وارتفاع الوجه الجانبي.

3. يمكن وصف الكرة بالقرب من الهرم إذا كانت قاعدة الهرم عبارة عن مضلع يمكن وصف دائرة حوله (شرط ضروري وكاف). سيكون مركز الكرة نقطة تقاطع المستويات التي تمر عبر نقاط المنتصف لحواف الهرم المتعامدة عليها. من هذه النظرية نستنتج أنه يمكن وصف الكرة حول أي مثلث وحول أي هرم منتظم.

4. يمكن نقش كرة في هرم إذا تقاطعت مستويات المنصف للزوايا ثنائية الأضلاع الداخلية للهرم عند النقطة الأولى (شرط ضروري وكاف). ستصبح هذه النقطة مركز الكرة.

أبسط هرم.

وفقًا لعدد أركان قاعدة الهرم ، فهي مقسمة إلى مثلث ، ورباعي الزوايا ، وما إلى ذلك.

الهرم سوف الثلاثي, رباعي الزواياوهكذا ، عندما تكون قاعدة الهرم مثلثًا ، رباعي الأضلاع ، وهكذا. الهرم الثلاثي هو رباعي الوجوه - رباعي السطوح. رباعي الزوايا - خماسي الوجوه وهلم جرا.