Wysokość ostrosłupa prawidłowego kwadratowego wynosi 6 [cm], a promień okręgu wpisanego w jego podstawę jest równy 2 [cm]. Oblicz pole powierzchni całkowitej tego ostrosłupa oraz kąt nachylenia ściany bocznej do płaszczyzny jego podstawy

Odpowiedź :

Ostrosłup prawidłowy czworokątny

r=2cm

H=6cm

a - długość krawędzi podstawy

h - długość wysokości ściany bocznej

α - kąt nachylenia ściany bocznej do płaszczyzny jego podstawy

1. Obliczamy długość krawędzi podstawy

Promień okręgu wpisanego w kwadrat jest równy połowie długości jego boku.

[tex]r=\frac{1}{2}a[/tex]

[tex]\frac{1}{2}a=2\ \ \ |\cdot2[/tex]

[tex]a=4cm[/tex]

2. Obliczamy pole podstawy

[tex]P_p=a^2[/tex]

[tex]P_p=4^2[/tex]

[tex]P_p=16cm^2[/tex]

3. Obliczamy wysokość ściany bocznej

(z twierdzenia Pitagorasa dla trójkąta OES)

[tex]H^2+\left(\frac{1}{2}a\right)^2=h^2[/tex]

[tex]h^2=6^2+2^2[/tex]

[tex]h^2=36+4[/tex]

[tex]h^2=40[/tex]

[tex]h=\sqrt{40}[/tex]

[tex]h=2\sqrt{10}cm[/tex]

4. Obliczamy pole powierzchni bocznej

[tex]P_b=4\cdot\frac{ah}{2} [/tex]

[tex]P_b=2ah[/tex]

[tex]P_b=2\cdot4\cdot2\sqrt{10}[/tex]

[tex]P_b=16\sqrt{10}cm^2[/tex]

5. Obliczamy pole powierzchni całkowitej

[tex]P_c=P_p+P_b[/tex]

[tex]P_c=(16+16\sqrt{10})cm^2[/tex]

6. Obliczamy miarę kąta α

[tex]tg\alpha=\frac{|OS|}{|OE|}[/tex]

[tex]tg\alpha=\frac{6}{\frac{1}{2}a}[/tex]

[tex]tg\alpha=\frac{6}{2}[/tex]

[tex]tg\alpha=3[/tex]

[tex]\alpha\approx 72^{\circ}[/tex]

Odp.: Pole powierzchni całkowitej jest równe [tex](16+16\sqrt{10})cm^2[/tex], a kąt nachylenia ściany bocznej do płaszczyzny jego podstawy ma miarę około 72°.

Zobacz obrazek Hanka