/Szkoła średnia/Geometria/Stereometria/Graniastosłup/Dowolny/Romb w podstawie

Zadanie nr 4509686

Dodaj do ulubionych
Dodaj do rozwiązanych

Każda ściana graniastosłupa jest rombem o boku długości a i kącie ostrym o mierze 60∘ . Oblicz objętość tego graniastosłupa.

Rozwiązanie

Próbujemy narysować taki graniastosłup – możemy myśleć o nim jak o zdeformowanym sześcianie: zgniatamy go najpierw przesuwając krawędzie BF DH do siebie tak, aby w podstawach otrzymać romby, a potem przesuwamy górną podstawę EF GH wzdłuż przekątnej AC , tak żeby w ścianach bocznych otrzymać romby.


ZINFO-FIGURE


Sytuacja może wyglądać na skomplikowaną, ale tak nie jest – na szczęście romb o kącie ostrym 60∘ to bardzo specjalna figura – składa się on z dwóch trójkątów równobocznych o boku długości a . W szczególności wszystkie krótsze przekątne ścian bocznych mają długość a . To na przykład oznacza, że wszystkie krawędzie czworościanu ABDE mają długość a . Jest to więc czworościan foremny. Obliczmy długość wysokości ES tego czworościanu – jest to jednocześnie wysokość całego graniastosłupa.

 ( √ -) 2 2 2 ES 2 = AE 2 − AS 2 = a2 − 2⋅ a--3- = a2 − 3a--= 6a-- 3 2 9 9 ∘ ---- √ -- 6a2- a--6- ES = 9 = 3 .

Objętość graniastosłupa jest więc równa

 √ -- √ -- √ -- a2 3 a 6 a3 2 V = PABCD ⋅ES = 2PABD ⋅ES = 2 ⋅------⋅ -----= -----. 4 3 2

 
Odpowiedź: a3√2 2

Wersja PDF
spinner