Przejdź do treści

Przekątna graniastosłupa prawidłowego czworokątnego ma długość 10 i jest nachylona do podstawy pod kątem 60° - objętość

Szkoła średnia średnie

Przekątna graniastosłupa prawidłowego czworokątnego ma długość 1010 i jest nachylona do płaszczyzny podstawy pod kątem 60∘60^\circ. Oblicz objętość graniastosłupa.

A A₁ B B₁ C C₁ D₁ 10 60°
Kąt nachylenia przekątnej AC₁ do podstawy to kąt CAC₁ między przekątną bryły a przekątną podstawy AC.

Rozwiązanie

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

Krok 1. Trójkąt z kątem. Rzutem przekątnej AC1AC_1 na podstawę jest przekątna podstawy ACAC, więc kąt nachylenia to ∣∠CAC1∣=60∘|\angle CAC_1| = 60^\circ. Trójkąt ACC1ACC_1 ma kąt prosty przy CC.

Krok 2. Wysokość i przekątna podstawy.

H=∣CC1∣=10sin⁡60∘=10⋅32=53,∣AC∣=10cos⁡60∘=5.H = |CC_1| = 10 \sin 60^\circ = 10 \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} = 5\sqrt{3}, \qquad |AC| = 10 \cos 60^\circ = 5.

Krok 3. Krawędź podstawy. Przekątna kwadratu to a2a\sqrt{2}:

a2=5⟹a=52,Pp=a2=252.a\sqrt{2} = 5 \quad\Longrightarrow\quad a = \frac{5}{\sqrt{2}}, \qquad P_p = a^2 = \frac{25}{2}.

Pole kwadratu można też policzyć wprost z przekątnej: Pp=d22=252P_p = \frac{d^2}{2} = \frac{25}{2}.

Krok 4. Objętość.

V=Pp⋅H=252⋅53=12532≈108,3.V = P_p \cdot H = \frac{25}{2} \cdot 5\sqrt{3} = \frac{125\sqrt{3}}{2} \approx 108{,}3.

Odpowiedź. V=12532≈108,3V = \frac{125\sqrt{3}}{2} \approx 108{,}3.