Для того чтобы найти объем призмы, нам нужно сначала определить ее высоту и площадь основания.
Площадь основания:
Основание правильной треугольной призмы — это правильный треугольник со стороной 6 см.
Площадь правильного треугольника со стороной (a) рассчитывается по формуле:
[ S = \frac{a^2 \sqrt{3}}{4} ]
Подставляя (a = 6) см:
[ S = \frac{6^2 \sqrt{3}}{4} = \frac{36 \sqrt{3}}{4} = 9 \sqrt{3} \, \text{см}^2 ]
Высота призмы:
Чтобы найти высоту призмы, рассмотрим сечение, которое проходит через середину бокового ребра и противолежащую сторону основания. Это сечение образует угол 45 градусов с плоскостью основания.
Пусть высота призмы равна (h). Поскольку сечение образует угол 45 градусов с основанием, это означает, что если мы возьмем проекцию этого сечения на плоскость, перпендикулярную к основанию, то треугольник в этой проекции будет прямоугольным с углом 45 градусов. В таком треугольнике катеты равны.
Пусть (M) — середина бокового ребра (AB), и точка (C) лежит на противоположной стороне основания треугольника. Расстояние от точки (M) до основания равно половине высоты боковой грани. Обозначим это расстояние как (\frac{h}{2}).
В треугольнике, образованном проекцией сечения, один из катетов равен половине высоты боковой грани, то есть (\frac{h}{2}). Поскольку угол между сечением и плоскостью основания 45 градусов, другой катет также должен быть (\frac{h}{2}).
Следовательно, высота призмы (h) связана с длиной катетов следующим образом:
[ \frac{h}{2} = \frac{h}{2} ]
Это означает, что:
[ \frac{h}{2} = \frac{6}{2} ]
[ \frac{h}{2} = 3 ]
Отсюда:
[ h = 6 \, \text{см} ]
- Объем призмы:
Объем призмы (V) рассчитывается по формуле:
[ V = S \cdot h ]
Подставляем значения площади основания и высоты:
[ V = 9 \sqrt{3} \cdot 6 = 54 \sqrt{3} \, \text{см}^3 ]
Итак, объем правильной треугольной призмы равен (54 \sqrt{3} \, \text{см}^3).