Przejdź do treści

Przekrój ostrosłupa płaszczyzną przez wierzchołek i przekątną podstawy a przekrój przez wierzchołek i środki krawędzi

Szkoła średnia średnie

Ostrosłup prawidłowy czworokątny ABCDSABCDS ma krawędź podstawy 66 i wysokość 44. Oblicz pola dwóch przekrojów:

a) płaszczyzną przechodzącą przez wierzchołek SS i przekątną podstawy ACAC;

b) płaszczyzną przechodzącą przez wierzchołek SS oraz środki KK i LL krawędzi BCBC i ADAD.

Który przekrój ma większe pole?

A B C D S 4 O K 6
Przekrój przez wierzchołek S i przekątną AC (zaznaczony) to trójkąt ACS o wysokości SO. Przekrój przez S i środki krawędzi BC i AD ma wysokość SO i ramię SK (K - środek BC).

Rozwiązanie

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

Krok 1. Wspólna wysokość. Obie płaszczyzny zawierają wysokość SOSO ostrosłupa: przekątna ACAC i odcinek KLKL przechodzą przez środek OO kwadratu. Oba przekroje są więc trójkątami o wysokości ∣SO∣=4|SO| = 4, opuszczonej na odcinek w podstawie.

Krok 2. Przekrój ACS. Podstawą jest przekątna kwadratu ∣AC∣=62|AC| = 6\sqrt{2}:

PACS=12⋅62⋅4=122≈17,0.P_{ACS} = \frac{1}{2} \cdot 6\sqrt{2} \cdot 4 = 12\sqrt{2} \approx 17{,}0.

Krok 3. Przekrój KLS. Podstawą jest odcinek łączący środki przeciwległych boków kwadratu, ∣KL∣=6|KL| = 6:

PKLS=12⋅6⋅4=12.P_{KLS} = \frac{1}{2} \cdot 6 \cdot 4 = 12.

Ramiona tego trójkąta to wysokości ścian bocznych: ∣SK∣=42+32=5|SK| = \sqrt{4^2 + 3^2} = 5.

Krok 4. Porównanie. 122>1212\sqrt{2} > 12 - przekrój przez przekątną jest 2\sqrt{2} razy większy, bo przekątna kwadratu jest 2\sqrt{2} razy dłuższa od boku.

Odpowiedź. a) 122≈17,012\sqrt{2} \approx 17{,}0; b) 1212. Większe pole ma przekrój przez przekątną ACAC.