Давайте разберемся с задачей по порядку.
Дано:
- Основание пирамиды — треугольник со сторонами 4 см, 5 см и 7 см.
- Высота пирамиды — 12 см.
- Необходимо найти объем пирамиды.
Шаг 1: Формула объема пирамиды
Объем пирамиды вычисляется по формуле:
[
V = \frac{1}{3} S \cdot h,
]
где:
- ( S ) — площадь основания,
- ( h ) — высота пирамиды (перпендикулярная расстояние от вершины пирамиды до основания).
В нашей задаче ( h = 12 \, \text{см} ). Для завершения решения нужно найти площадь основания ( S ), которое является треугольником со сторонами 4 см, 5 см и 7 см.
Шаг 2: Вычисление площади основания (треугольника)
Чтобы найти площадь треугольника с известными сторонами, используем формулу Герона:
[
S = \sqrt{p(p-a)(p-b)(p-c)},
]
где:
- ( a, b, c ) — стороны треугольника,
- ( p ) — полупериметр треугольника, который вычисляется как:
[
p = \frac{a + b + c}{2}.
]
Подставим значения сторон треугольника ( a = 4 \, \text{см}, b = 5 \, \text{см}, c = 7 \, \text{см} ):
[
p = \frac{4 + 5 + 7}{2} = \frac{16}{2} = 8 \, \text{см}.
]
Теперь найдем площадь ( S ):
[
S = \sqrt{p(p-a)(p-b)(p-c)} = \sqrt{8(8-4)(8-5)(8-7)}.
]
Посчитаем пошагово:
- ( p - a = 8 - 4 = 4 ),
- ( p - b = 8 - 5 = 3 ),
- ( p - c = 8 - 7 = 1 ).
Подставим:
[
S = \sqrt{8 \cdot 4 \cdot 3 \cdot 1} = \sqrt{96}.
]
Упростим корень:
[
S = \sqrt{96} = \sqrt{16 \cdot 6} = 4\sqrt{6} \, \text{см}^2.
]
Шаг 3: Найдем объем пирамиды
Теперь, когда площадь основания ( S = 4\sqrt{6} \, \text{см}^2 ), подставим все значения в формулу объема:
[
V = \frac{1}{3} S \cdot h = \frac{1}{3} \cdot 4\sqrt{6} \cdot 12.
]
Упростим:
[
V = \frac{1}{3} \cdot 48\sqrt{6} = 16\sqrt{6} \, \text{см}^3.
]
Ответ:
Объем пирамиды равен:
[
V = 16\sqrt{6} \, \text{см}^3 \ (\text{приблизительно } 39.2 \, \text{см}^3).
]