Przejdź do treści

Graniastosłup pochyły - wysokość z krawędzi bocznej nachylonej pod kątem 30°

Szkoła średnia średnie

Podstawą graniastosłupa pochyłego ABCDA1B1C1D1ABCDA_1B_1C_1D_1 jest kwadrat o boku 44. Krawędź boczna ma długość 1010 i jest nachylona do płaszczyzny podstawy pod kątem 30∘30^\circ. Oblicz wysokość graniastosłupa i długość rzutu krawędzi bocznej na płaszczyznę podstawy.

A A₁ B B₁ C C₁ D D₁ H K 10 30°
Graniastosłup pochyły: krawędź boczna AA₁ = 10 tworzy z płaszczyzną podstawy kąt 30°. A₁K - wysokość graniastosłupa, K - rzut punktu A₁ na płaszczyznę podstawy (leży na przedłużeniu AB).

Rozwiązanie

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

Krok 1. Co jest wysokością. W graniastosłupie pochyłym krawędzie boczne nie są prostopadłe do podstawy, więc żadna z nich nie jest wysokością. Wysokość to odcinek A1KA_1K prostopadły do płaszczyzny podstawy, gdzie KK jest rzutem prostokątnym punktu A1A_1 na tę płaszczyznę.

Krok 2. Trójkąt prostokątny AKA₁. Kąt nachylenia krawędzi AA1AA_1 do podstawy to kąt między AA1AA_1 a jej rzutem AKAK: ∠KAA1=30∘\angle KAA_1 = 30^\circ, a kąt prosty jest przy KK.

Krok 3. Wysokość z sinusa.

sin⁡30∘=∣A1K∣∣AA1∣⟹H=10⋅12=5.\sin 30^\circ = \frac{|A_1K|}{|AA_1|} \quad\Longrightarrow\quad H = 10 \cdot \frac{1}{2} = 5.

Krok 4. Rzut krawędzi z cosinusa.

∣AK∣=10⋅cos⁡30∘=10⋅32=53.|AK| = 10 \cdot \cos 30^\circ = 10 \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} = 5\sqrt{3}.

Wysokość nie zależy od tego, jaka figura jest podstawą - bok kwadratu nie był potrzebny. Wszystkie krawędzie boczne są równoległe, więc każda tworzy z podstawą ten sam kąt 30∘30^\circ.

Odpowiedź. Wysokość graniastosłupa jest równa 55, a rzut krawędzi bocznej na podstawę ma długość 535\sqrt{3}.