Zadanie nr 7759314
W ostrosłupie prawidłowym trójkątnym krawędź boczna ma długość , a krawędź podstawy ma długość 12. Oblicz miarę kąta utworzonego przez dwie sąsiednie ściany boczne.
Rozwiązanie
Zaczynamy oczywiście od rysunku (rysunek tak naprawdę jest trudny do narysowania, bo trójkąty w ścianach bocznych są rozwartokątne, ale jeżeli tego nie zauważmy to nic nie szkodzi – nie ma specjalnego wpływu na obliczenia).
Musimy najpierw ustalić jak wyliczyć kąt między ścianami bocznymi. Ogólnie, taki kąt wyznacza się przecinając kąt dwuścienny płaszczyzną prostopadłą do krawędzi kąta i liczy się miarę otrzymanego kąta płaskiego. W naszej sytuacji sprawa jest dość prosta. Jeżeli poprowadzimy wysokości i w trójkątach ścian bocznych, opuszczone na krawędź , to ponieważ ostrosłup jest prawidłowy (ściany są przystające), spodki tych wysokości będą dokładnie w tym samym punkcie, oznaczmy go przez . Otrzymana płaszczyzna jest prostopadła do krawędzi , zatem kąt jest kątem między ścianami bocznymi.
Cosinus szukanego kąta będziemy mogli wyliczyć z twierdzenia cosinusów w trójkącie . Aby to zrobić, musimy wyliczyć długości wysokości .
Narysujmy sobie z boku trójkąt . Chcemy wyliczyć jego wysokość . Wyliczymy najpierw z twierdzenia Pitagorasa wysokość
Porównajmy teraz dwa wzory na pole trójkąta (inny sposób, to podobieństwo trójkątów i )
Pozostało zastosować twierdzenie cosinusów do trójkąta .
Zatem .
Odpowiedź: