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求棱长为1的正三棱锥体积

发布日期:2025-04-12

首先求正三棱锥的底面积SS

正三棱锥底面是正三角形,边长a=1a = 1

根据正三角形面积公式S=34a2S=\frac{\sqrt{3}}{4}a^{2}

a2(其中aa为正三角形边长),将a=1a = 1代入可得底面正三角形面积S=34×12=34S=\frac{\sqrt{3}}{4}\times1^{2}=\frac{\sqrt{3}}{4}

×12=43

 

然后求正三棱锥的高hh

先求底面正三角形的中心到底面顶点的距离rr

对于边长为aa的正三角形,其中心到底面顶点的距离rr(外接圆半径)的计算公式为r=33ar = \frac{\sqrt{3}}{3}a

a

已知a=1a = 1,则r=33×1=33r=\frac{\sqrt{3}}{3}\times1=\frac{\sqrt{3}}{3}

×1=33

 

正三棱锥棱长l=1l = 1,根据勾股定理求正三棱锥的高hh

正三棱锥的高hh、棱长ll与底面中心到底面顶点的距离rr构成直角三角形,其中棱长ll为斜边。

由勾股定理h=l2r2h=\sqrt{l^{2}-r^{2}}

,把l=1l = 1r=33r=\frac{\sqrt{3}}{3}

代入可得:

h=12(33)2=113=23=63h=\sqrt{1^{2}-(\frac{\sqrt{3}}{3})^{2}}=\sqrt{1 - \frac{1}{3}}=\sqrt{\frac{2}{3}}=\frac{\sqrt{6}}{3}

)2

=131

=32

=36

 

 

 

最后求正三棱锥的体积VV

正三棱锥体积公式为V=13ShV=\frac{1}{3}ShSS是底面积,hh是高)。

已求得S=34S = \frac{\sqrt{3}}{4}

h=63h=\frac{\sqrt{6}}{3}

,代入体积公式可得:

V=13×34×63=1836=3236=212V=\frac{1}{3}\times\frac{\sqrt{3}}{4}\times\frac{\sqrt{6}}{3}=\frac{\sqrt{18}}{36}=\frac{3\sqrt{2}}{36}=\frac{\sqrt{2}}{12}

×36

=3618

=3632

=122

 

 

综上,棱长为11的正三棱锥体积是212\frac{\sqrt{2}}{12}

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