Для решения данной задачи сначала нужно понять геометрию правильной треугольной пирамиды и использовать тригонометрию для определения длины стороны основания.
Правильная треугольная пирамида имеет такие свойства:
- Основание — правильный треугольник.
- Все боковые ребра равны.
Дано:
- Боковое ребро (AB) = 5
- Тангенс угла между боковой гранью и плоскостью основания ( \tan(\alpha) = 0.25 \sqrt{11} )
Рассмотрим пирамиду ( VABC ) с основанием ( ABC ) и вершиной ( V ). Пусть ( O ) — центр основания треугольника ( ABC ). В правильной пирамиде центр основания ( O ) также является проекцией вершины ( V ) на плоскость основания. В таком случае ( VO ) — высота пирамиды.
Теперь, чтобы найти сторону основания треугольника ( ABC ), нужно найти радиус описанной окружности треугольника ( ABC ) (то есть расстояние от ( O ) до любого из вершин треугольника).
Для правильного треугольника:
- ( R = \frac{a}{\sqrt{3}} ), где ( a ) — сторона треугольника.
Теперь обратимся к углу, тангенс которого нам дан. Это угол между боковой гранью ( VAC ) и плоскостью основания ( ABC ). Данный угол ( \alpha ) можно рассматривать как угол между высотой ( VO ) и боковым ребром ( VA ).
Используем тангенс угла:
[ \tan(\alpha) = \frac{VO}{OA} ]
Так как ( \tan(\alpha) = 0.25 \sqrt{11} ):
[ 0.25 \sqrt{11} = \frac{VO}{OA} ]
Обозначим высоту пирамиды как ( h = VO ) и радиус описанной окружности основания как ( R = OA ). Тогда:
[ VO = 0.25 \sqrt{11} \cdot OA ]
Теперь найдем ( VO ) и ( OA ) через боковое ребро. Из треугольника ( VOA ) (прямоугольный треугольник):
[ VA^2 = VO^2 + OA^2 ]
[ 5^2 = h^2 + R^2 ]
[ 25 = h^2 + R^2 ]
Подставим ( VO = 0.25 \sqrt{11} \cdot R ):
[ 5^2 = (0.25 \sqrt{11} \cdot R)^2 + R^2 ]
[ 25 = (0.25^2 \cdot 11 \cdot R^2) + R^2 ]
[ 25 = (0.0625 \cdot 11 \cdot R^2) + R^2 ]
[ 25 = 0.6875 R^2 + R^2 ]
[ 25 = 1.6875 R^2 ]
[ R^2 = \frac{25}{1.6875} ]
[ R^2 \approx 14.82 ]
[ R \approx \sqrt{14.82} \approx 3.85 ]
Теперь используем соотношение для правильного треугольника:
[ R = \frac{a}{\sqrt{3}} ]
[ 3.85 = \frac{a}{\sqrt{3}} ]
[ a = 3.85 \cdot \sqrt{3} ]
[ a \approx 3.85 \cdot 1.732 ]
[ a \approx 6.67 ]
Таким образом, длина стороны основания треугольной пирамиды составляет примерно 6.67 единиц.