Przejdź do treści

Przekątna graniastosłupa tworzy z podstawą kąt 30° - wysokość, krawędź podstawy i objętość

Szkoła średnia średnie

Przekątna graniastosłupa prawidłowego czworokątnego ma długość 1212 i tworzy z płaszczyzną podstawy kąt 30∘30^\circ. Oblicz wysokość graniastosłupa, długość krawędzi podstawy i objętość graniastosłupa.

A A₁ B B₁ C C₁ D D₁ 12 30°
Przekątna AC₁ = 12 tworzy z płaszczyzną podstawy kąt 30°; jej rzutem jest przekątna podstawy AC.

Rozwiązanie

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

Krok 1. Trójkąt prostokątny z przekątną. Przekątna AC1AC_1, jej rzut ACAC (przekątna podstawy) i krawędź boczna CC1CC_1 tworzą trójkąt prostokątny z kątem prostym przy CC i kątem 30∘30^\circ przy AA.

a√2 = 6√3 H = 6 12 A C C₁ 30°
Trójkąt ACC₁: naprzeciw kąta 30° leży wysokość H = 6, przyległa przyprostokątna to 6√3.

Krok 2. Wysokość i przekątna podstawy.

H=∣CC1∣=12sin⁡30∘=12⋅12=6,∣AC∣=12cos⁡30∘=12⋅32=63.H = |CC_1| = 12 \sin 30^\circ = 12 \cdot \frac{1}{2} = 6, \qquad |AC| = 12 \cos 30^\circ = 12 \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} = 6\sqrt{3}.

Krok 3. Krawędź podstawy. Podstawa jest kwadratem, a przekątna kwadratu o boku aa ma długość a2a\sqrt{2}:

a2=63⟹a=632=662=36.a\sqrt{2} = 6\sqrt{3} \quad\Longrightarrow\quad a = \frac{6\sqrt{3}}{\sqrt{2}} = \frac{6\sqrt{6}}{2} = 3\sqrt{6}.

Krok 4. Objętość.

V=a2⋅H=(36)2⋅6=54⋅6=324.V = a^2 \cdot H = (3\sqrt{6})^2 \cdot 6 = 54 \cdot 6 = 324.

Odpowiedź. H=6H = 6, a=36a = 3\sqrt{6}, V=324V = 324.