Для нахождения объема правильной треугольной пирамиды, нам нужно знать площадь основания и высоту пирамиды.
Шаг 1: Нахождение площади основания.
Основание правильной треугольной пирамиды – это правильный треугольник. Для правильного треугольника со стороной ( a = 6 ) см площадь вычисляется по формуле:
[ S = \frac{\sqrt{3}}{4} a^2 ]
Подставим значение ( a ):
[ S = \frac{\sqrt{3}}{4} \cdot 6^2 = \frac{\sqrt{3}}{4} \cdot 36 = 9\sqrt{3} \, \text{см}^2 ]
Шаг 2: Нахождение высоты пирамиды.
Высота пирамиды ( h ) опускается из вершины пирамиды на центр основания, который является центром правильного треугольника. Для нахождения высоты пирамиды сначала найдем радиус описанной окружности правильного треугольника.
Радиус описанной окружности правильного треугольника со стороной ( a ) равен:
[ R = \frac{a}{\sqrt{3}} ]
Подставим значение ( a ):
[ R = \frac{6}{\sqrt{3}} = 2\sqrt{3} \, \text{см} ]
Теперь рассмотрим треугольник, образованный вершиной пирамиды, центром основания и одной из вершин основания. Этот треугольник является прямоугольным, где гипотенуза равна боковому ребру пирамиды ( 4 ) см, один из катетов равен радиусу описанной окружности ( 2\sqrt{3} ) см, а другой катет – высота пирамиды ( h ).
Используем теорему Пифагора для нахождения высоты пирамиды:
[ (4)^2 = (2\sqrt{3})^2 + h^2 ]
[ 16 = 12 + h^2 ]
[ h^2 = 4 ]
[ h = 2 \, \text{см} ]
Шаг 3: Нахождение объема пирамиды.
Теперь, когда у нас есть площадь основания и высота, можем вычислить объем пирамиды по формуле:
[ V = \frac{1}{3} S h ]
Подставим значения ( S = 9\sqrt{3} \, \text{см}^2 ) и ( h = 2 \, \text{см} ):
[ V = \frac{1}{3} \cdot 9\sqrt{3} \cdot 2 = 6\sqrt{3} \, \text{см}^3 ]
Таким образом, объем правильной треугольной пирамиды равен ( 6\sqrt{3} \, \text{см}^3 ).