Zadanie nr 5763169
Objętość graniastosłupa prawidłowego trójkątnego jest równa , a pole powierzchni bocznej tego graniastosłupa jest równe 36. Oblicz sinus kąta, jaki tworzy przekątna ściany bocznej z sąsiednią ścianą boczną.
Rozwiązanie
Zaczynamy od szkicowego rysunku.
Zanim spróbujemy dokładnie zrozumieć co mamy obliczyć, popatrzmy co mamy dane:
Podstawiając z drugiego równania do pierwszego mamy
Zatem .
Teraz popatrzmy czego szukamy. Aby wiedzieć jaki jest kąt między przekątną , a ścianą musimy znaleźć rzut tej przekątnej na tę ścianę. Rzut ten będzie odcinkiem, którego jednym końcem będzie (bo przy rzucie stoi w miejscu), a drugi koniec będzie rzutem punktu . Zauważmy, że jeżeli jest środkiem krawędzi to odcinek jest prostopadły do płaszczyzny . To oznacza, że rzutem na tę płaszczyznę jest odcinek i interesujący nas kąt to .
Trójkąt jest prostokątny (bo jest prostopadły do płaszczyzny , więc w szczególności do ) zatem
(korzystaliśmy ze wzoru na wysokość w trójkącie równobocznym oraz z twierdzenia Pitagorasa w trójkącie ).
Odpowiedź: