Страница 29 - гдз по геометрии 11 класс дидактические материалы Мерзляк, Полонский

Геометрия, 11 класс Дидактические материалы, авторы: Мерзляк Аркадий Григорьевич, Полонский Виталий Борисович, Рабинович Ефим Михайлович, Якир Михаил Семёнович, издательство Просвещение, Москва, 2021

Авторы: Мерзляк А. Г., Полонский В. Б., Рабинович Е. М., Якир М. С.

Тип: Дидактические материалы

Издательство: Просвещение

Год издания: 2021 - 2025

Уровень обучения: базовый

Цвет обложки:

ISBN: 978-5-09-097853-8

Популярные ГДЗ в 11 классе

Cтраница 29

№234 (с. 29)
Условие 2020. №234 (с. 29)
ГДЗ Геометрия, 11 класс Дидактические материалы, авторы: Мерзляк Аркадий Григорьевич, Полонский Виталий Борисович, Рабинович Ефим Михайлович, Якир Михаил Семёнович, издательство Просвещение, Москва, 2021, страница 29, номер 234, Условие 2020

234. Площадь поверхности куба равна 96 $см^2$. Найдите его объём.

Условие 2023. №234 (с. 29)
ГДЗ Геометрия, 11 класс Дидактические материалы, авторы: Мерзляк Аркадий Григорьевич, Полонский Виталий Борисович, Рабинович Ефим Михайлович, Якир Михаил Семёнович, издательство Просвещение, Москва, 2021, страница 29, номер 234, Условие 2023

234. Площадь поверхности куба равна 96 $cm^2$. Найдите его объём.

Решение. №234 (с. 29)
ГДЗ Геометрия, 11 класс Дидактические материалы, авторы: Мерзляк Аркадий Григорьевич, Полонский Виталий Борисович, Рабинович Ефим Михайлович, Якир Михаил Семёнович, издательство Просвещение, Москва, 2021, страница 29, номер 234, Решение ГДЗ Геометрия, 11 класс Дидактические материалы, авторы: Мерзляк Аркадий Григорьевич, Полонский Виталий Борисович, Рабинович Ефим Михайлович, Якир Михаил Семёнович, издательство Просвещение, Москва, 2021, страница 29, номер 234, Решение (продолжение 2)
Решение 2 (2023). №234 (с. 29)

Обозначим длину ребра куба через $a$.

Площадь полной поверхности куба ($S$) вычисляется как сумма площадей его шести граней. Каждая грань куба — это квадрат со стороной $a$. Площадь одной такой грани равна $a^2$. Следовательно, формула для площади полной поверхности куба выглядит так:

$S = 6a^2$

Из условия задачи мы знаем, что $S = 96$ см². Подставим это значение в формулу и найдем $a^2$:

$96 = 6a^2$

$a^2 = \frac{96}{6}$

$a^2 = 16$ см²

Теперь найдем длину ребра $a$, взяв квадратный корень из 16:

$a = \sqrt{16} = 4$ см

Объём куба ($V$) вычисляется по формуле:

$V = a^3$

Подставим найденное значение длины ребра $a = 4$ см в эту формулу:

$V = 4^3 = 4 \times 4 \times 4 = 64$ см³

Ответ: 64 см³

№235 (с. 29)
Условие 2020. №235 (с. 29)
ГДЗ Геометрия, 11 класс Дидактические материалы, авторы: Мерзляк Аркадий Григорьевич, Полонский Виталий Борисович, Рабинович Ефим Михайлович, Якир Михаил Семёнович, издательство Просвещение, Москва, 2021, страница 29, номер 235, Условие 2020

235. Стороны основания прямоугольного параллелепипеда равны 6 см и 8 см, а его диагональ образует с плоскостью основания угол $45^\circ$. Найдите объём параллелепипеда.

Условие 2023. №235 (с. 29)
ГДЗ Геометрия, 11 класс Дидактические материалы, авторы: Мерзляк Аркадий Григорьевич, Полонский Виталий Борисович, Рабинович Ефим Михайлович, Якир Михаил Семёнович, издательство Просвещение, Москва, 2021, страница 29, номер 235, Условие 2023

235. Стороны основания прямоугольного параллелепипеда равны 6 см и 8 см, а его диагональ образует с плоскостью основания угол $45^\circ$. Найдите объём параллелепипеда.

Решение. №235 (с. 29)
ГДЗ Геометрия, 11 класс Дидактические материалы, авторы: Мерзляк Аркадий Григорьевич, Полонский Виталий Борисович, Рабинович Ефим Михайлович, Якир Михаил Семёнович, издательство Просвещение, Москва, 2021, страница 29, номер 235, Решение
Решение 2 (2023). №235 (с. 29)

Объём прямоугольного параллелепипеда ($V$) вычисляется по формуле $V = a \cdot b \cdot h$, где $a$ и $b$ — стороны основания, а $h$ — высота.

По условию, стороны основания равны $a = 6$ см и $b = 8$ см. Для вычисления объёма необходимо найти высоту $h$.

1. Найдём диагональ основания.
Основание параллелепипеда — прямоугольник. Его диагональ ($d$) можно найти по теореме Пифагора как гипотенузу прямоугольного треугольника со сторонами-катетами $a$ и $b$:
$d = \sqrt{a^2 + b^2} = \sqrt{6^2 + 8^2} = \sqrt{36 + 64} = \sqrt{100} = 10$ см.

2. Найдём высоту параллелепипеда.
Диагональ параллелепипеда, его высота ($h$) и диагональ основания ($d$) образуют прямоугольный треугольник. Угол между диагональю параллелепипеда и плоскостью основания — это угол между самой диагональю и её проекцией на плоскость, то есть диагональю основания $d$. По условию этот угол равен $45^\circ$.
В этом прямоугольном треугольнике высота $h$ и диагональ основания $d$ являются катетами. Так как один из острых углов равен $45^\circ$, то треугольник является равнобедренным, и его катеты равны:
$h = d = 10$ см.

3. Вычислим объём параллелепипеда.
Теперь, зная все три измерения, можем найти объём:
$V = a \cdot b \cdot h = 6 \cdot 8 \cdot 10 = 480$ см3.

Ответ: $480$ см3.

№236 (с. 29)
Условие 2020. №236 (с. 29)
ГДЗ Геометрия, 11 класс Дидактические материалы, авторы: Мерзляк Аркадий Григорьевич, Полонский Виталий Борисович, Рабинович Ефим Михайлович, Якир Михаил Семёнович, издательство Просвещение, Москва, 2021, страница 29, номер 236, Условие 2020

236. Диагональное сечение правильной шестиугольной призмы, проходящее через большую диагональ основания, является квадратом, площадь которого равна $64 \text{ см}^2$. Найдите объём призмы.

Условие 2023. №236 (с. 29)
ГДЗ Геометрия, 11 класс Дидактические материалы, авторы: Мерзляк Аркадий Григорьевич, Полонский Виталий Борисович, Рабинович Ефим Михайлович, Якир Михаил Семёнович, издательство Просвещение, Москва, 2021, страница 29, номер 236, Условие 2023

236. Диагональное сечение правильной шестиугольной призмы, проходящее через большую диагональ основания, является квадратом, площадь которого равна $64 \text{ см}^2$. Найдите объём призмы.

Решение. №236 (с. 29)
ГДЗ Геометрия, 11 класс Дидактические материалы, авторы: Мерзляк Аркадий Григорьевич, Полонский Виталий Борисович, Рабинович Ефим Михайлович, Якир Михаил Семёнович, издательство Просвещение, Москва, 2021, страница 29, номер 236, Решение
Решение 2 (2023). №236 (с. 29)

Для нахождения объёма призмы используется формула $V = S_{осн} \cdot H$, где $S_{осн}$ — площадь основания, а $H$ — высота призмы.

1. Найдём высоту призмы и большую диагональ основания.
По условию, диагональное сечение, проходящее через большую диагональ основания ($D$), является квадратом. Стороны этого квадрата — это большая диагональ основания $D$ и высота призмы $H$. Так как сечение является квадратом, то $D = H$.
Площадь этого квадрата равна $64$ см². Площадь квадрата со стороной $s$ вычисляется как $S = s^2$. В нашем случае $s = D = H$.
$s^2 = 64$ см²
$s = \sqrt{64} = 8$ см.
Следовательно, большая диагональ основания $D = 8$ см и высота призмы $H = 8$ см.

2. Найдём площадь основания призмы.
Основание призмы — правильный шестиугольник. Длина большей диагонали правильного шестиугольника ($D$) связана с длиной его стороны ($a$) формулой $D = 2a$.
Найдем сторону основания $a$:
$2a = 8$ см
$a = 4$ см.
Площадь правильного шестиугольника вычисляется по формуле $S_{осн} = \frac{3\sqrt{3}}{2}a^2$.
Подставим значение стороны $a = 4$ см:
$S_{осн} = \frac{3\sqrt{3}}{2} \cdot 4^2 = \frac{3\sqrt{3}}{2} \cdot 16 = 3\sqrt{3} \cdot 8 = 24\sqrt{3}$ см².

3. Найдём объём призмы.
Теперь, зная площадь основания и высоту, можем вычислить объём:
$V = S_{осн} \cdot H = 24\sqrt{3} \cdot 8 = 192\sqrt{3}$ см³.

Ответ: $192\sqrt{3}$ см³.

№237 (с. 29)
Условие 2020. №237 (с. 29)
ГДЗ Геометрия, 11 класс Дидактические материалы, авторы: Мерзляк Аркадий Григорьевич, Полонский Виталий Борисович, Рабинович Ефим Михайлович, Якир Михаил Семёнович, издательство Просвещение, Москва, 2021, страница 29, номер 237, Условие 2020

237. В прямоугольном параллелепипеде одна из сторон основания равна 8 см. Диагональ параллелепипеда равна 16 см и образует с боковой гранью, содержащей эту сторону, угол 45°. Найдите объём параллелепипеда.

Условие 2023. №237 (с. 29)
ГДЗ Геометрия, 11 класс Дидактические материалы, авторы: Мерзляк Аркадий Григорьевич, Полонский Виталий Борисович, Рабинович Ефим Михайлович, Якир Михаил Семёнович, издательство Просвещение, Москва, 2021, страница 29, номер 237, Условие 2023

237. В прямоугольном параллелепипеде одна из сторон основания равна 8 см. Диагональ параллелепипеда равна 16 см и образует с боковой гранью, содержащей эту сторону, угол 45°. Найдите объём параллелепипеда.

Решение. №237 (с. 29)
ГДЗ Геометрия, 11 класс Дидактические материалы, авторы: Мерзляк Аркадий Григорьевич, Полонский Виталий Борисович, Рабинович Ефим Михайлович, Якир Михаил Семёнович, издательство Просвещение, Москва, 2021, страница 29, номер 237, Решение
Решение 2 (2023). №237 (с. 29)

Пусть дан прямоугольный параллелепипед $ABCDA_1B_1C_1D_1$. Обозначим его измерения (длину, ширину и высоту) как $a$, $b$ и $c$.
Из условия задачи имеем:
Одна из сторон основания, пусть $a = AB = 8$ см.
Диагональ параллелепипеда, пусть $D = AC_1 = 16$ см.
Угол между диагональю $AC_1$ и боковой гранью, содержащей сторону $AB$ (то есть гранью $ABB_1A_1$), равен $45^\circ$.

Угол между прямой и плоскостью — это угол между этой прямой и её проекцией на данную плоскость.
Найдём проекцию диагонали $AC_1$ на плоскость грани $ABB_1A_1$. Для этого опустим перпендикуляр из точки $C_1$ на эту плоскость. Так как параллелепипед прямоугольный, ребро $B_1C_1$ перпендикулярно грани $ABB_1A_1$. Следовательно, точка $B_1$ является проекцией точки $C_1$ на плоскость $ABB_1A_1$.
Тогда отрезок $AB_1$ является проекцией диагонали $AC_1$ на плоскость грани $ABB_1A_1$.
Угол между диагональю $AC_1$ и её проекцией $AB_1$ — это угол $\angle C_1AB_1$, и по условию он равен $45^\circ$.

Рассмотрим треугольник $\triangle AC_1B_1$. Так как $B_1C_1 \perp$ плоскости $(ABB_1)$, то $B_1C_1 \perp AB_1$. Следовательно, $\triangle AC_1B_1$ — прямоугольный треугольник с прямым углом $\angle AB_1C_1$.
В этом треугольнике:
- гипотенуза $AC_1 = D = 16$ см.
- острый угол $\angle C_1AB_1 = 45^\circ$.
- катет $B_1C_1$ равен другому ребру основания $b$ ($B_1C_1 = BC = b$).
- катет $AB_1$ является диагональю боковой грани $ABB_1A_1$.

Найдём катеты $B_1C_1$ и $AB_1$ из прямоугольного треугольника $\triangle AC_1B_1$:
$b = B_1C_1 = AC_1 \cdot \sin(45^\circ) = 16 \cdot \frac{\sqrt{2}}{2} = 8\sqrt{2}$ см.
$AB_1 = AC_1 \cdot \cos(45^\circ) = 16 \cdot \frac{\sqrt{2}}{2} = 8\sqrt{2}$ см.

Теперь найдём высоту параллелепипеда $c$. Рассмотрим прямоугольную боковую грань $ABB_1A_1$ и её диагональ $AB_1$. Треугольник $\triangle ABB_1$ — прямоугольный ($\angle B = 90^\circ$). По теореме Пифагора:
$AB_1^2 = AB^2 + BB_1^2$
где $AB = a = 8$ см, $BB_1 = c$ (высота), и $AB_1 = 8\sqrt{2}$ см.
$(8\sqrt{2})^2 = 8^2 + c^2$
$128 = 64 + c^2$
$c^2 = 128 - 64 = 64$
$c = \sqrt{64} = 8$ см.

Мы нашли все три измерения параллелепипеда: $a = 8$ см, $b = 8\sqrt{2}$ см, $c = 8$ см.
Теперь можем найти объём параллелепипеда $V$:
$V = a \cdot b \cdot c = 8 \cdot 8\sqrt{2} \cdot 8 = 512\sqrt{2}$ см$^3$.
Ответ: $512\sqrt{2}$ см$^3$.

№238 (с. 29)
Условие 2020. №238 (с. 29)
ГДЗ Геометрия, 11 класс Дидактические материалы, авторы: Мерзляк Аркадий Григорьевич, Полонский Виталий Борисович, Рабинович Ефим Михайлович, Якир Михаил Семёнович, издательство Просвещение, Москва, 2021, страница 29, номер 238, Условие 2020

238. Основание прямой призмы — ромб с углом $30^\circ$. Диагональ боковой грани образует с плоскостью основания угол $60^\circ$. Найдите объём призмы, если её высота равна 9 см.

Условие 2023. №238 (с. 29)
ГДЗ Геометрия, 11 класс Дидактические материалы, авторы: Мерзляк Аркадий Григорьевич, Полонский Виталий Борисович, Рабинович Ефим Михайлович, Якир Михаил Семёнович, издательство Просвещение, Москва, 2021, страница 29, номер 238, Условие 2023

238. Основание прямой призмы — ромб с углом $30^\circ$. Диагональ боковой грани образует с плоскостью основания угол $60^\circ$. Найдите объём призмы, если её высота равна 9 см.

Решение. №238 (с. 29)
ГДЗ Геометрия, 11 класс Дидактические материалы, авторы: Мерзляк Аркадий Григорьевич, Полонский Виталий Борисович, Рабинович Ефим Михайлович, Якир Михаил Семёнович, издательство Просвещение, Москва, 2021, страница 29, номер 238, Решение ГДЗ Геометрия, 11 класс Дидактические материалы, авторы: Мерзляк Аркадий Григорьевич, Полонский Виталий Борисович, Рабинович Ефим Михайлович, Якир Михаил Семёнович, издательство Просвещение, Москва, 2021, страница 29, номер 238, Решение (продолжение 2)
Решение 2 (2023). №238 (с. 29)

Объём прямой призмы вычисляется по формуле $V = S_{осн} \cdot h$, где $S_{осн}$ — площадь основания, а $h$ — высота призмы.

В основании призмы лежит ромб с углом $\alpha = 30^{\circ}$. Площадь ромба можно найти по формуле $S_{осн} = a^2 \cdot \sin(\alpha)$, где $a$ — сторона ромба.

Поскольку призма прямая, её боковые грани — прямоугольники, а боковые рёбра перпендикулярны основанию. Высота призмы $h$ равна длине бокового ребра. По условию $h = 9$ см.

Рассмотрим прямоугольный треугольник, образованный диагональю боковой грани, стороной основания (которая является проекцией этой диагонали на плоскость основания) и боковым ребром призмы (высотой). Угол между диагональю боковой грани и плоскостью основания по условию равен $60^{\circ}$. В этом треугольнике высота $h$ является катетом, противолежащим углу $60^{\circ}$, а сторона ромба $a$ — прилежащим катетом.

Используя тангенс этого угла, мы можем найти сторону ромба $a$:

$\tan(60^{\circ}) = \frac{h}{a}$

Отсюда выражаем $a$:

$a = \frac{h}{\tan(60^{\circ})} = \frac{9}{\sqrt{3}} = \frac{9\sqrt{3}}{(\sqrt{3})^2} = \frac{9\sqrt{3}}{3} = 3\sqrt{3}$ см.

Теперь, зная сторону ромба, вычислим площадь основания:

$S_{осн} = a^2 \cdot \sin(30^{\circ}) = (3\sqrt{3})^2 \cdot \frac{1}{2} = (9 \cdot 3) \cdot \frac{1}{2} = 27 \cdot \frac{1}{2} = 13,5$ см2.

Наконец, найдем объём призмы:

$V = S_{осн} \cdot h = 13,5 \cdot 9 = 121,5$ см3.

Ответ: $121,5$ см3.

№239 (с. 29)
Условие 2020. №239 (с. 29)
ГДЗ Геометрия, 11 класс Дидактические материалы, авторы: Мерзляк Аркадий Григорьевич, Полонский Виталий Борисович, Рабинович Ефим Михайлович, Якир Михаил Семёнович, издательство Просвещение, Москва, 2021, страница 29, номер 239, Условие 2020

239. Основанием прямой призмы является ромб со стороной a и острым углом $ \alpha $. Меньшая диагональ призмы наклонена к плоскости основания под углом $ \beta $. Найдите объём призмы.

Условие 2023. №239 (с. 29)
ГДЗ Геометрия, 11 класс Дидактические материалы, авторы: Мерзляк Аркадий Григорьевич, Полонский Виталий Борисович, Рабинович Ефим Михайлович, Якир Михаил Семёнович, издательство Просвещение, Москва, 2021, страница 29, номер 239, Условие 2023

239. Основанием прямой призмы является ромб со стороной $a$ и острым углом $\alpha$. Меньшая диагональ призмы наклонена к плоскости основания под углом $\beta$. Найдите объём призмы.

Решение. №239 (с. 29)
ГДЗ Геометрия, 11 класс Дидактические материалы, авторы: Мерзляк Аркадий Григорьевич, Полонский Виталий Борисович, Рабинович Ефим Михайлович, Якир Михаил Семёнович, издательство Просвещение, Москва, 2021, страница 29, номер 239, Решение
Решение 2 (2023). №239 (с. 29)

Объем прямой призмы вычисляется по формуле: $V = S_{осн} \cdot H$, где $S_{осн}$ — площадь основания, а $H$ — высота призмы.

1. Нахождение площади основания

Основанием призмы является ромб со стороной $a$ и острым углом $\alpha$. Площадь ромба вычисляется по формуле произведения квадрата его стороны на синус угла между сторонами:

$S_{осн} = a^2 \sin(\alpha)$.

2. Нахождение высоты призмы

Поскольку призма прямая, ее высота $H$ равна боковому ребру. Угол наклона $\beta$ меньшей диагонали призмы к плоскости основания — это угол в прямоугольном треугольнике. Катетами этого треугольника являются высота призмы $H$ и проекция диагонали на основание, которая совпадает с меньшей диагональю ромба (обозначим ее $d_{м}$).

Из определения тангенса в этом прямоугольном треугольнике следует, что $\tan(\beta) = \frac{H}{d_{м}}$, откуда получаем выражение для высоты: $H = d_{м} \cdot \tan(\beta)$.

Чтобы найти $H$, сначала необходимо найти длину меньшей диагонали ромба $d_{м}$. Меньшая диагональ ромба лежит напротив его острого угла $\alpha$. По теореме косинусов для треугольника, образованного двумя сторонами ромба ($a, a$) и диагональю $d_{м}$:

$d_{м}^2 = a^2 + a^2 - 2 \cdot a \cdot a \cdot \cos(\alpha) = 2a^2(1 - \cos(\alpha))$.

Применим тригонометрическую формулу понижения степени $1 - \cos(\alpha) = 2\sin^2(\frac{\alpha}{2})$:

$d_{м}^2 = 2a^2 \cdot 2\sin^2(\frac{\alpha}{2}) = 4a^2\sin^2(\frac{\alpha}{2})$.

Извлекая квадратный корень, получаем: $d_{м} = 2a\sin(\frac{\alpha}{2})$.

Теперь подставим найденное значение $d_{м}$ в формулу для высоты призмы:

$H = 2a\sin(\frac{\alpha}{2})\tan(\beta)$.

3. Нахождение объема призмы

Подставляем полученные выражения для площади основания $S_{осн}$ и высоты $H$ в исходную формулу объема:

$V = S_{осн} \cdot H = (a^2 \sin(\alpha)) \cdot (2a\sin(\frac{\alpha}{2})\tan(\beta))$.

Выполняем умножение и получаем окончательный результат:

$V = 2a^3 \sin(\alpha)\sin(\frac{\alpha}{2})\tan(\beta)$.

Ответ: $V = 2a^3 \sin(\alpha)\sin(\frac{\alpha}{2})\tan(\beta)$.

№240 (с. 29)
Условие 2020. №240 (с. 29)
ГДЗ Геометрия, 11 класс Дидактические материалы, авторы: Мерзляк Аркадий Григорьевич, Полонский Виталий Борисович, Рабинович Ефим Михайлович, Якир Михаил Семёнович, издательство Просвещение, Москва, 2021, страница 29, номер 240, Условие 2020

240. Основание прямой призмы — треугольник с углами $\alpha$ и $\beta$. Диагональ боковой грани, проходящей через сторону основания, к которой прилегают данные углы, равна $d$ и наклонена к плоскости основания под углом $\gamma$. Найдите объём призмы.

Условие 2023. №240 (с. 29)
ГДЗ Геометрия, 11 класс Дидактические материалы, авторы: Мерзляк Аркадий Григорьевич, Полонский Виталий Борисович, Рабинович Ефим Михайлович, Якир Михаил Семёнович, издательство Просвещение, Москва, 2021, страница 29, номер 240, Условие 2023

240. Основание прямой призмы — треугольник с углами $\alpha$ и $\beta$. Диагональ боковой грани, проходящей через сторону основания, к которой прилегают данные углы, равна $d$ и наклонена к плоскости основания под углом $\gamma$. Найдите объём призмы.

Решение. №240 (с. 29)
ГДЗ Геометрия, 11 класс Дидактические материалы, авторы: Мерзляк Аркадий Григорьевич, Полонский Виталий Борисович, Рабинович Ефим Михайлович, Якир Михаил Семёнович, издательство Просвещение, Москва, 2021, страница 29, номер 240, Решение ГДЗ Геометрия, 11 класс Дидактические материалы, авторы: Мерзляк Аркадий Григорьевич, Полонский Виталий Борисович, Рабинович Ефим Михайлович, Якир Михаил Семёнович, издательство Просвещение, Москва, 2021, страница 29, номер 240, Решение (продолжение 2)
Решение 2 (2023). №240 (с. 29)

Объём прямой призмы вычисляется по формуле $V = S_{осн} \cdot H$, где $S_{осн}$ — площадь основания, а $H$ — высота призмы.

1. Нахождение высоты призмы и стороны основания

Пусть в основании призмы лежит треугольник $ABC$, а сама призма — $ABCA_1B_1C_1$. По условию, в основании лежат углы $\alpha$ и $\beta$. Пусть это будут углы $\angle CAB = \alpha$ и $\angle CBA = \beta$. Тогда боковая грань, проходящая через сторону основания, к которой прилегают эти углы, — это грань $ABB_1A_1$.

Диагональ этой грани, например $A_1B$, имеет длину $d$. Угол наклона этой диагонали к плоскости основания — это угол между самой диагональю и её проекцией на эту плоскость. Так как призма прямая, её боковое ребро $A_1A$ перпендикулярно плоскости основания. Следовательно, проекцией диагонали $A_1B$ на плоскость основания является сторона $AB$. Угол между диагональю $A_1B$ и её проекцией $AB$ равен $\gamma$, то есть $\angle A_1BA = \gamma$.

Рассмотрим прямоугольный треугольник $A_1AB$ (прямой угол $\angle A_1AB$, так как призма прямая). В этом треугольнике:

  • Гипотенуза $A_1B = d$.
  • Катет $A_1A$ является высотой призмы $H$.
  • Катет $AB$ является стороной основания. Обозначим её $c$.

Из соотношений в прямоугольном треугольнике находим:

Высота призмы: $H = A_1A = A_1B \cdot \sin(\angle A_1BA) = d \sin \gamma$.

Сторона основания: $c = AB = A_1B \cdot \cos(\angle A_1BA) = d \cos \gamma$.

2. Нахождение площади основания

Основанием является треугольник, у которого известна сторона $c = d \cos \gamma$ и два прилежащих к ней угла $\alpha$ и $\beta$. Третий угол этого треугольника равен $180^\circ - (\alpha + \beta)$.

Площадь треугольника можно найти по формуле: $S = \frac{c^2 \sin \alpha \sin \beta}{2 \sin(\alpha + \beta)}$.

Подставим известное значение стороны $c$:

$S_{осн} = \frac{(d \cos \gamma)^2 \sin \alpha \sin \beta}{2 \sin(180^\circ - (\alpha + \beta))}$

Используя формулу приведения $\sin(180^\circ - x) = \sin x$, получаем:

$S_{осн} = \frac{d^2 \cos^2 \gamma \sin \alpha \sin \beta}{2 \sin(\alpha + \beta)}$

3. Нахождение объема призмы

Теперь, зная площадь основания и высоту, найдем объем призмы:

$V = S_{осн} \cdot H = \left(\frac{d^2 \cos^2 \gamma \sin \alpha \sin \beta}{2 \sin(\alpha + \beta)}\right) \cdot (d \sin \gamma)$

$V = \frac{d^3 \sin \gamma \cos^2 \gamma \sin \alpha \sin \beta}{2 \sin(\alpha + \beta)}$

Ответ: $V = \frac{d^3 \sin \gamma \cos^2 \gamma \sin \alpha \sin \beta}{2 \sin(\alpha + \beta)}$

№241 (с. 29)
Условие 2020. №241 (с. 29)
ГДЗ Геометрия, 11 класс Дидактические материалы, авторы: Мерзляк Аркадий Григорьевич, Полонский Виталий Борисович, Рабинович Ефим Михайлович, Якир Михаил Семёнович, издательство Просвещение, Москва, 2021, страница 29, номер 241, Условие 2020

241. Большая диагональ правильной шестиугольной призмы равна $d$ и образует с плоскостью основания угол $\alpha$. Найдите объём призмы.

Условие 2023. №241 (с. 29)
ГДЗ Геометрия, 11 класс Дидактические материалы, авторы: Мерзляк Аркадий Григорьевич, Полонский Виталий Борисович, Рабинович Ефим Михайлович, Якир Михаил Семёнович, издательство Просвещение, Москва, 2021, страница 29, номер 241, Условие 2023

241. Большая диагональ правильной шестиугольной призмы равна $d$ и образует с плоскостью основания угол $\alpha$. Найдите объём призмы.

Решение. №241 (с. 29)
ГДЗ Геометрия, 11 класс Дидактические материалы, авторы: Мерзляк Аркадий Григорьевич, Полонский Виталий Борисович, Рабинович Ефим Михайлович, Якир Михаил Семёнович, издательство Просвещение, Москва, 2021, страница 29, номер 241, Решение
Решение 2 (2023). №241 (с. 29)

Объём правильной призмы вычисляется по формуле $V = S_{осн} \cdot H$, где $S_{осн}$ — площадь основания, а $H$ — высота призмы.

Рассмотрим прямоугольный треугольник, образованный большой диагональю призмы ($d$), её проекцией на плоскость основания и высотой призмы ($H$). В этом треугольнике:

  • гипотенуза — большая диагональ призмы $d$;
  • катет, противолежащий углу $\alpha$ — высота призмы $H$;
  • катет, прилежащий к углу $\alpha$ — проекция большой диагонали призмы на основание. Эта проекция является большой диагональю правильного шестиугольника в основании (обозначим её $D_{осн}$).

Из соотношений в прямоугольном треугольнике находим высоту призмы и большую диагональ основания:

$H = d \cdot \sin(\alpha)$

$D_{осн} = d \cdot \cos(\alpha)$

Основанием призмы является правильный шестиугольник. Большая диагональ правильного шестиугольника ($D_{осн}$) в два раза больше его стороны ($a$). Следовательно, $D_{осн} = 2a$.

Выразим сторону шестиугольника $a$ через $d$ и $\alpha$:

$2a = d \cdot \cos(\alpha) \Rightarrow a = \frac{d \cdot \cos(\alpha)}{2}$

Площадь правильного шестиугольника со стороной $a$ вычисляется по формуле $S_{осн} = \frac{3\sqrt{3}}{2}a^2$. Подставим в эту формулу найденное выражение для $a$:

$S_{осн} = \frac{3\sqrt{3}}{2} \left(\frac{d \cdot \cos(\alpha)}{2}\right)^2 = \frac{3\sqrt{3}}{2} \cdot \frac{d^2 \cos^2(\alpha)}{4} = \frac{3\sqrt{3}}{8} d^2 \cos^2(\alpha)$

Теперь, зная площадь основания $S_{осн}$ и высоту $H$, мы можем найти объём призмы:

$V = S_{осн} \cdot H = \left(\frac{3\sqrt{3}}{8} d^2 \cos^2(\alpha)\right) \cdot (d \sin(\alpha)) = \frac{3\sqrt{3}}{8} d^3 \sin(\alpha) \cos^2(\alpha)$

Ответ: $V = \frac{3\sqrt{3}}{8}d^3\sin(\alpha)\cos^2(\alpha)$

№242 (с. 29)
Условие 2020. №242 (с. 29)
ГДЗ Геометрия, 11 класс Дидактические материалы, авторы: Мерзляк Аркадий Григорьевич, Полонский Виталий Борисович, Рабинович Ефим Михайлович, Якир Михаил Семёнович, издательство Просвещение, Москва, 2021, страница 29, номер 242, Условие 2020

242. Основание прямой призмы — прямоугольный треугольник с катетом 6 см и углом $45^\circ$. Объём призмы равен $108 \text{ см}^3$. Найдите площадь боковой поверхности призмы.

Условие 2023. №242 (с. 29)
ГДЗ Геометрия, 11 класс Дидактические материалы, авторы: Мерзляк Аркадий Григорьевич, Полонский Виталий Борисович, Рабинович Ефим Михайлович, Якир Михаил Семёнович, издательство Просвещение, Москва, 2021, страница 29, номер 242, Условие 2023

242. Основание прямой призмы — прямоугольный треугольник с катетом 6 см и углом $45^\circ$. Объём призмы равен $108 \text{ см}^3$. Найдите площадь боковой поверхности призмы.

Решение. №242 (с. 29)
ГДЗ Геометрия, 11 класс Дидактические материалы, авторы: Мерзляк Аркадий Григорьевич, Полонский Виталий Борисович, Рабинович Ефим Михайлович, Якир Михаил Семёнович, издательство Просвещение, Москва, 2021, страница 29, номер 242, Решение ГДЗ Геометрия, 11 класс Дидактические материалы, авторы: Мерзляк Аркадий Григорьевич, Полонский Виталий Борисович, Рабинович Ефим Михайлович, Якир Михаил Семёнович, издательство Просвещение, Москва, 2021, страница 29, номер 242, Решение (продолжение 2)
Решение 2 (2023). №242 (с. 29)

В основании прямой призмы лежит прямоугольный треугольник. Пусть его катеты равны $a$ и $b$. По условию, один катет равен 6 см, а один из острых углов — 45°.

Так как сумма углов в треугольнике равна 180°, а один из углов прямой (90°), то второй острый угол также равен $180° - 90° - 45° = 45°$. Треугольник, у которого углы при основании равны, является равнобедренным. Следовательно, катеты этого треугольника равны: $a = b = 6$ см.

Площадь основания призмы ($S_{осн}$) равна площади этого прямоугольного треугольника:$S_{осн} = \frac{1}{2} \cdot a \cdot b = \frac{1}{2} \cdot 6 \cdot 6 = 18$ см².

Объем призмы ($V$) вычисляется по формуле $V = S_{осн} \cdot H$, где $H$ — высота призмы. По условию, $V = 108$ см³. Выразим и найдем высоту призмы:$H = \frac{V}{S_{осн}} = \frac{108}{18} = 6$ см.

Площадь боковой поверхности прямой призмы ($S_{бок}$) равна произведению периметра основания ($P_{осн}$) на высоту призмы: $S_{бок} = P_{осн} \cdot H$.

Для нахождения периметра нам необходимо знать длину всех сторон основания. Найдем гипотенузу $c$ по теореме Пифагора:$c = \sqrt{a^2 + b^2} = \sqrt{6^2 + 6^2} = \sqrt{36 + 36} = \sqrt{72} = \sqrt{36 \cdot 2} = 6\sqrt{2}$ см.

Теперь вычислим периметр основания:$P_{осн} = a + b + c = 6 + 6 + 6\sqrt{2} = 12 + 6\sqrt{2}$ см.

Наконец, найдем площадь боковой поверхности призмы:$S_{бок} = P_{осн} \cdot H = (12 + 6\sqrt{2}) \cdot 6 = 12 \cdot 6 + 6\sqrt{2} \cdot 6 = 72 + 36\sqrt{2}$ см².

Ответ: $72 + 36\sqrt{2}$ см².

№243 (с. 29)
Условие 2020. №243 (с. 29)
ГДЗ Геометрия, 11 класс Дидактические материалы, авторы: Мерзляк Аркадий Григорьевич, Полонский Виталий Борисович, Рабинович Ефим Михайлович, Якир Михаил Семёнович, издательство Просвещение, Москва, 2021, страница 29, номер 243, Условие 2020 ГДЗ Геометрия, 11 класс Дидактические материалы, авторы: Мерзляк Аркадий Григорьевич, Полонский Виталий Борисович, Рабинович Ефим Михайлович, Якир Михаил Семёнович, издательство Просвещение, Москва, 2021, страница 29, номер 243, Условие 2020 (продолжение 2)

243. Основанием прямой призмы является равнобокая трапеция, в которую можно вписать окружность. Основания этой трапеции равны 4 см и 16 см. Диагональ призмы образует с плоскостью основания угол 60°. Найдите объём призмы.

Условие 2023. №243 (с. 29)
ГДЗ Геометрия, 11 класс Дидактические материалы, авторы: Мерзляк Аркадий Григорьевич, Полонский Виталий Борисович, Рабинович Ефим Михайлович, Якир Михаил Семёнович, издательство Просвещение, Москва, 2021, страница 29, номер 243, Условие 2023 ГДЗ Геометрия, 11 класс Дидактические материалы, авторы: Мерзляк Аркадий Григорьевич, Полонский Виталий Борисович, Рабинович Ефим Михайлович, Якир Михаил Семёнович, издательство Просвещение, Москва, 2021, страница 29, номер 243, Условие 2023 (продолжение 2)

243. Основанием прямой призмы является равнобокая трапеция, в которую можно вписать окружность. Основания этой трапеции равны 4 см и 16 см. Диагональ призмы образует с плоскостью основания угол 60°. Найдите объём призмы.

Решение. №243 (с. 29)
ГДЗ Геометрия, 11 класс Дидактические материалы, авторы: Мерзляк Аркадий Григорьевич, Полонский Виталий Борисович, Рабинович Ефим Михайлович, Якир Михаил Семёнович, издательство Просвещение, Москва, 2021, страница 29, номер 243, Решение ГДЗ Геометрия, 11 класс Дидактические материалы, авторы: Мерзляк Аркадий Григорьевич, Полонский Виталий Борисович, Рабинович Ефим Михайлович, Якир Михаил Семёнович, издательство Просвещение, Москва, 2021, страница 29, номер 243, Решение (продолжение 2)
Решение 2 (2023). №243 (с. 29)

Объем прямой призмы вычисляется по формуле $V = S_{осн} \cdot H$, где $S_{осн}$ — площадь основания, а $H$ — высота призмы.

Найдем площадь основания призмы.

Основанием является равнобокая трапеция, в которую можно вписать окружность. Пусть основания трапеции равны $a = 16$ см и $b = 4$ см, а боковая сторона — $c$. Согласно свойству описанного четырехугольника, сумма длин противоположных сторон равна. Для равнобокой трапеции это означает, что сумма оснований равна удвоенной боковой стороне:

$a + b = 2c$

$16 + 4 = 2c \Rightarrow 20 = 2c \Rightarrow c = 10$ см.

Чтобы найти высоту трапеции $h$, проведем ее из вершины меньшего основания к большему. Образуется прямоугольный треугольник с гипотенузой $c = 10$ см и катетом, равным полуразности оснований: $\frac{a-b}{2} = \frac{16-4}{2} = 6$ см. По теореме Пифагора:

$h = \sqrt{c^2 - (\frac{a-b}{2})^2} = \sqrt{10^2 - 6^2} = \sqrt{100 - 36} = \sqrt{64} = 8$ см.

Теперь можем вычислить площадь трапеции (основания призмы):

$S_{осн} = \frac{a+b}{2} \cdot h = \frac{16+4}{2} \cdot 8 = 10 \cdot 8 = 80$ см2.

Найдем высоту призмы.

Диагональ призмы образует с плоскостью основания угол $60^\circ$. Эта диагональ, высота призмы $H$ и диагональ основания $d$ образуют прямоугольный треугольник. В нем высота призмы является катетом, противолежащим углу $60^\circ$, а диагональ основания — прилежащим катетом. Следовательно, $H = d \cdot \tan(60^\circ)$.

Сначала найдем диагональ основания $d$. Ее можно найти из другого прямоугольного треугольника в плоскости основания, катетами которого являются высота трапеции $h$ и отрезок на большем основании, равный $a - \frac{a-b}{2} = 16 - 6 = 10$ см.

По теореме Пифагора:

$d^2 = h^2 + 10^2 = 8^2 + 10^2 = 64 + 100 = 164$.

$d = \sqrt{164} = \sqrt{4 \cdot 41} = 2\sqrt{41}$ см.

Теперь находим высоту призмы $H$:

$H = d \cdot \tan(60^\circ) = 2\sqrt{41} \cdot \sqrt{3} = 2\sqrt{123}$ см.

Найдем объем призмы.

Зная площадь основания и высоту призмы, вычисляем объем:

$V = S_{осн} \cdot H = 80 \cdot 2\sqrt{123} = 160\sqrt{123}$ см3.

Ответ: $160\sqrt{123}$ см3.

Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.

Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz

Присоединиться