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