Odpowiedź :
Objętość i pole powierzchni ostrosłupa.
- Wzór na objętość każdego ostrosłupa jest postaci:
[tex]V = \frac{1}{3} \cdot P_p\cdot H[/tex] - Musimy wyznaczyć wysokość ostrosłupa - najwygodniej skorzystać z twierdzenia Pitagorasa. Na podstawie rysunku siatki ostrosłupa widzimy, że podstawa to kwadrat, a wszystkie ściany boczne to trójkąty przystające - stąd spodek wysokości pokrywa się ze środkiem podstawy.
- Mamy więc wzór na wysokość H:
[tex]H^2 + (\frac{1}{2} a \sqrt 2)^2 = l^2[/tex]
gdzie [tex]a[/tex] to długość krawędzi podstawy (kwadratu), zaś [tex]l[/tex] to długość krawędzi ściany bocznej. Z danych z rysunku:
[tex]H = \sqrt{10^2 - (\frac{1}{2} * 3,5 *\sqrt2) ^2 } = \sqrt{100 - \frac{1}{4} * 12,25 *2 } = \\=\sqrt{100 - 6,125 } = \sqrt{100 - 6 \frac{1}{8} }= \sqrt{93 \frac{7}{8}} = \sqrt{ \frac{751}{8}} = \frac{1}{2} \sqrt{ \frac{751}{2}} \approx 9,7[/tex] - Stąd objętość ostrosłupa wynosi:
[tex]V = \frac{1}{3} * 3,5^2 * \frac{1}{2} \sqrt{\frac{751}{2}} = \frac{1}{6} * \frac{49}{4} * \sqrt{\frac{751}{2}} = \frac{49}{24} \sqrt{\frac{751}{2}} \approx 39,6[/tex]
- Z kolei powierzchnię ostrosłupa tworzą cztery trójkąty o bokach (3,5+10+10) oraz kwadratowa podstawa.
- Korzystając z przydatnego wzoru wiążącego obwód trójkąta z jego polem:
[tex]p = (3,5+10+10)/2 = 23,5/2 = 11,75[/tex]
[tex]P_\Delta = \sqrt{p(p-a)(p-b)(p-c)} = \sqrt{11,75*1,75*1,75*8,25} =\\= 1,75 * \sqrt{\frac{47}{4} * \frac{33}{4}} = \frac{7}{16} \sqrt{47*33} = \frac{7}{16} \sqrt{1551} \approx 17,23[/tex] - Stąd szukane pole:
[tex]P = 4*\frac{7}{16} *\sqrt{1551} + 3,5^2 =\frac{7}{4} * \sqrt{1551} + \frac{49}{4} \approx 81,2[/tex]
Przydatne:
- ostrosłupem prostym nazywamy taki, dla którego spodek wysokości pada na środek podstawy - tak jak w tym przypadku;
- powierzchnię ściany bocznej można by także wyznaczyć korzystając z twierdzenia Pitagorasa - wyznaczyć wysokość ściany bocznej (trójkąta) - połowa boku podstawy i krawędź boczna ostrosłupa tworzą razem z wysokością ściany bocznej trójkąt prostokątny;
- warto jednak zapamiętać wzór na pole powierzchni trójkąta:
[tex]P_\Delta = \sqrt{p(p-a)(p-b)(p-c)}[/tex]
gdzie [tex]p[/tex] to połowa obwodu, zaś [tex]a,b,c[/tex] to długości boków.