Ostrosłup z krawędzią boczną prostopadłą do podstawy - kąty nachylenia krawędzi bocznych
Szkoła średniatrudne
Podstawą ostrosłupa ABCDS jest kwadrat o boku 6, a krawędź boczna SA o długości 6 jest prostopadła do płaszczyzny podstawy. Oblicz kąty nachylenia krawędzi bocznych SB, SC i SD do płaszczyzny podstawy. Która z tych krawędzi jest nachylona najmniej?
Spodkiem wysokości jest wierzchołek A. Rzuty krawędzi SB, SC, SD to AB, AC, AD.
Rozwiązanie
Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie
Krok 1. Spodek wysokości. Krawędź SA jest prostopadła do podstawy, więc to ona jest wysokością ostrosłupa, a jej spodkiem - wierzchołek A. Rzutem każdej krawędzi bocznej SX jest więc odcinek AX i kąt nachylenia to ∠AXS.
Krok 2. Krawędzie SB i SD. W trójkącie prostokątnym SAB (kąt prosty przy A):
tgβ=∣AB∣∣SA∣=66=1⟹β=45∘.
Trójkąt SAD jest do niego przystający (∣AD∣=∣AB∣), więc SD też tworzy z podstawą kąt 45∘.
Krok 3. Krawędź SC. Rzutem SC jest przekątna AC=62:
tgγ=∣AC∣∣SA∣=626=22≈0,7071⟹γ≈35,3∘.
Krok 4. Porównanie. Im dłuższy rzut przy tej samej wysokości, tym mniejszy kąt nachylenia. Najdłuższy rzut ma SC - ta krawędź jest nachylona najmniej (i sama jest najdłuższa: ∣SC∣=36+72=63).
Odpowiedź.SB i SD - po 45∘, SC - tgγ=22, γ≈35,3∘; najmniej nachylona jest krawędź SC.