Rozwiązane

W ostrosłupie prawidłowym czworokątnym o wysokości równej 6 wysokości przeciwległych ścian bocznych tworzą kąt 120 stopni.

Ile wynoszą objętości i pole całkowite?



Odpowiedź :

Odpowiedź:

Objętość  V = (1/3)PpH = (1/3)•4326 = 864 (jednostek długości)³

Pole całkowite

Pc = Pp + Pb = Pp + 4P = 432 + 4•723 = 432 + 288√3 = 144(3 + 2√3)

(jednostek długości)²

Szczegółowe wyjaśnienie:

(ilustracja do zadania - załącznik)

Dane:

- Wysokość ostrosłupa  H = 6,

- wysokości przeciwległych ścian bocznych  h  tworzą kąt  120º.

Obliczyć: Objętość  V  i pole całkowite  Pc.

Jeżeli w nazwie ostrosłupa czy graniastosłupa występuje "prawidłowy",

to oznacza, że podstawą jest wielokąt foremny (równoboczny) - w naszym przypadku podstawą ostrosłupa jest kwadrat o boku  a.

Spodkiem wysokości ostrosłupa H  jest środek kwadratu  0,   to:

Wysokość ostrosłupa  H, wysokość ściany bocznej  h (ściany boczne są trójkątami równoramiennymi) oraz odcinek równy połowie boku kwadratu  a/2, łączący środek kwadratu z wysokością  h:

- tworzą trójkąt prostokątny o kącie przy wierzchołku ostrosłupa  

  120º/2 = 60º i przy podstawie  30º.

Z funkcji trygonometrycznych wyznaczymy potrzebne wielkości:

H/h = sin 30º = 1/2  [napiszemy tą równość jako odwrotności ułamków]

to    h/H = 2/1 = 2     /•H    to    h = 2H = 2• 6 = 12,     to    

- wysokość ściany bocznej  h = 12,

(a/2)/H = tg 60º = √3    /•H    to    a/2 = H3 = 6√3    /•2    to   a = 12√3

- bok kwadratu (podstawy)  a = 12√3

Objętość ostrosłupa  V obliczamy z jednej trzeciej (1/3) iloczynu pola podstawy  (Pp = a² = (12√3)² = 1443 = 432) i wysokości  H:

to:  Odpowiedź:

Objętość  V = (1/3)PpH = (1/3)•4326 = 864 (jednostek długości)³

Na pole powierzchni całkowitej  Pc składają się:

- Pole podstawy  Pp = a² = (12√3)² = 1443 = 432,

- Pole powierzchni bocznej  Pb - cztery ściany boczne (trójkąty

 równoramienne o podstawie  a = 12√3 i wysokości h = 12,

 pole trójkąta  P = ah/2 = (123)•12/2 = 72√3),  

 

to: Odpowiedź:

Pole całkowite

Pc = Pp + Pb = Pp + 4P = 432 + 4•723 = 432 + 288√3 = 144(3 + 2√3)

(jednostek długości)²

Zobacz obrazek Ryszardczernyhowski