Przejdź do treści

Przekątna ściany bocznej pod kątem 60° do krawędzi podstawy - przekątna graniastosłupa

Szkoła średnia średnie

W graniastosłupie prawidłowym czworokątnym ABCDA1B1C1D1ABCDA_1B_1C_1D_1 krawędź podstawy ma długość 66, a przekątna AB1AB_1 ściany bocznej tworzy z krawędzią podstawy ABAB kąt 60∘60^\circ. Oblicz wysokość graniastosłupa, długość przekątnej ściany bocznej i długość przekątnej graniastosłupa.

A A₁ B B₁ C C₁ D D₁ d 60° 6
Graniastosłup prawidłowy czworokątny o krawędzi podstawy 6. Przekątna ściany bocznej AB₁ tworzy z krawędzią AB kąt 60°, d = BD₁ - przekątna graniastosłupa.

Rozwiązanie

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

Krok 1. Trójkąt w ścianie bocznej. Ściana ABB1A1ABB_1A_1 jest prostokątem, więc trójkąt ABB1ABB_1 ma kąt prosty przy BB. Przyprostokątne to ∣AB∣=6|AB| = 6 i ∣BB1∣=H|BB_1| = H, kąt przy AA wynosi 60∘60^\circ.

Krok 2. Wysokość - z tangensa kąta ostrego:

tg⁡60∘=H6⟹H=63.\operatorname{tg} 60^\circ = \frac{H}{6} \quad\Longrightarrow\quad H = 6\sqrt{3}.

Krok 3. Przekątna ściany bocznej z cosinusa:

cos⁡60∘=6∣AB1∣⟹∣AB1∣=612=12.\cos 60^\circ = \frac{6}{|AB_1|} \quad\Longrightarrow\quad |AB_1| = \frac{6}{\frac{1}{2}} = 12.

Krok 4. Przekątna graniastosłupa. Przekątna podstawy to 626\sqrt{2}, a z trójkąta prostokątnego BDD1BDD_1:

∣BD1∣=(62)2+(63)2=72+108=180=65.|BD_1| = \sqrt{(6\sqrt{2})^2 + (6\sqrt{3})^2} = \sqrt{72 + 108} = \sqrt{180} = 6\sqrt{5}.

Odpowiedź. H=63H = 6\sqrt{3}, przekątna ściany bocznej ma długość 1212, a przekątna graniastosłupa 656\sqrt{5}.