Zadanie nr 9135819
Podstawą ostrosłupa czworokątnego jest trapez
(
). Ramiona tego trapezu mają długości
i
, a miara kąta
jest równa
. Każda ściana boczna tego ostrosłupa tworzy z płaszczyzną podstawy kąt
, taki, że
. Oblicz objętość tego ostrosłupa.
Rozwiązanie
Rozpoczynamy od naszkicowania opisanej sytuacji.
Aby zaznaczyć kąty nachylenia ścian bocznych do płaszczyzny podstawy zaznaczyliśmy na rysunku rzuty spodka wysokości
na boki trapezu
. Krawędź
jest prostopadła do
i do
, więc jest prostopadła do płaszczyzny
– to oznacza, że kąt
jest kątem między ścianą boczną
, a płaszczyzną podstawy. Dokładnie tak samo jest w przypadku pozostałych ścian bocznych.
Zauważmy teraz, że trójkąty są prostokątne i mają z założenia takie same kąty ostre. Mają ponadto wspólną przyprostokątną
. To oznacza, że są one przystające, czyli w szczególności
, czyli punkt
jest środkiem okręgu wpisanego w podstawę
(bo jego odległość od każdego z boków tego czworokąta jest taka sama).
Długość promienia okręgu wpisanego w podstawę obliczamy z trójkąta .

Patrzymy teraz na trójkąt prostokątny .

Zauważmy jeszcze, że

(bo trapez jest opisany na okręgu). Mamy więc już wszystko aby obliczyć objętość ostrosłupa

Odpowiedź: 624