Для того чтобы найти объем прямой призмы ( ABCA_1B_1C_1 ), нужно сначала определить площадь основания ( ABC ) и затем умножить ее на высоту призмы, которая равна длине ребра ( BB_1 ).
Определение площади основания ( ABC ):
Поскольку угол ( ACB ) равен 90 градусов, треугольник ( ABC ) является прямоугольным, и его гипотенуза ( AB ), противолежащий катет к углу ( BAC ), который равен 30 градусов, - это ( AC ), а прилежащий катет - это ( BC ).
Так как угол ( BAC ) равен 30 градусов, то можно использовать свойства прямоугольного треугольника с углами 30 и 60 градусов. В таком треугольнике длина катета, лежащего против угла в 30 градусов, составляет половину гипотенузы, а другой катет (против угла в 60 градусов) в ( \sqrt{3} ) раз больше первого катета.
Таким образом:
- ( AC = \frac{AB}{2} = \frac{a}{2} )
- ( BC = \frac{AB \sqrt{3}}{2} = \frac{a \sqrt{3}}{2} )
Площадь ( S ) прямоугольного треугольника ( ABC ) можно найти по формуле:
[
S = \frac{1}{2} \times AC \times BC = \frac{1}{2} \times \frac{a}{2} \times \frac{a \sqrt{3}}{2} = \frac{a^2 \sqrt{3}}{8}
]
Высота призмы ( BB_1 ):
По условию, ( BB_1 ) равно ( BC ), то есть ( BB_1 = \frac{a \sqrt{3}}{2} ).
Объем призмы:
Объем ( V ) прямой призмы можно найти, умножив площадь основания на высоту:
[
V = S \times BB_1 = \frac{a^2 \sqrt{3}}{8} \times \frac{a \sqrt{3}}{2} = \frac{a^3 \sqrt{3} \cdot \sqrt{3}}{8 \times 2} = \frac{3a^3}{16}
]
Итак, объем прямой призмы ( ABCA_1B_1C_1 ) равен ( \frac{3a^3}{16} ).