Przejdź do treści

Wysokość czworościanu foremnego o krawędzi 6 - wyprowadzenie wzoru a√6/3

Szkoła średnia średnie

Oblicz wysokość czworościanu foremnego o krawędzi 66. Wyprowadź ogólny wzór na wysokość czworościanu foremnego o krawędzi aa.

A B C D H R O 6
Czworościan foremny o krawędzi 6: spodek O wysokości DO to środek trójkąta ABC, R = |AO|. Trójkąt AOD jest prostokątny.

Rozwiązanie

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

Krok 1. Spodek wysokości. Wszystkie krawędzie czworościanu foremnego są równe, więc odcinki DADA, DBDB, DCDC mają tę samą długość. Spodek OO wysokości jest jednakowo odległy od AA, BB, CC - to środek okręgu opisanego na trójkącie równobocznym ABCABC, czyli jego środek.

Krok 2. Promień R.

R=∣AO∣=a33=633=23.R = |AO| = \frac{a\sqrt{3}}{3} = \frac{6\sqrt{3}}{3} = 2\sqrt{3}.

Krok 3. Wysokość z trójkąta prostokątnego AODAOD (∣AD∣=6|AD| = 6):

H=62−(23)2=36−12=24=26.H = \sqrt{6^2 - (2\sqrt{3})^2} = \sqrt{36 - 12} = \sqrt{24} = 2\sqrt{6}.

Krok 4. Wzór ogólny. Te same kroki dla krawędzi aa:

H=a2−a23=2a23=a23=a63.H = \sqrt{a^2 - \frac{a^2}{3}} = \sqrt{\frac{2a^2}{3}} = a\sqrt{\frac{2}{3}} = \frac{a\sqrt{6}}{3}.

Dla a=6a = 6: 663=26\frac{6\sqrt{6}}{3} = 2\sqrt{6}. ✓\checkmark

Odpowiedź. Wysokość czworościanu foremnego o krawędzi 66 jest równa 262\sqrt{6}; ogólnie H=a63H = \frac{a\sqrt{6}}{3}.