Podstawą ostrosłupa jest trójkąt prostokąty ABC, w którym kąt przy wierzchołku C ma miarę 60 stopni, a długość przeciwprostokątnej AC wynosi 12. Krawędź boczna AS jest prostopadła do podstawy, kąt między krawędzią SC a krawędzią podstawy BC ma miarę α. Oblicz objętość ostrosłupa. Dla jakich α zadanie ma sens? Z rysunkiem.
Rysunki i oznaczenia w załączniku. Liczymy długości pozostałych krawędzi podstawy. Mamy:
Rzutem prostokątnym prostej BS na płaszczyznę zawierającą podstawę ostrosłupa jest prosta AB, która jest prostopadła do prostej BC. Z twierdzenia o trzech prostych prostopadłych wynika, że:
Liczymy długość krawędzi BS:
Wysokość ostrosłupa jest równa:
Stąd objętość ostrosłupa to:
Trójkąt SBC jest prostokątny, zatem α jest kątem ostrym. Ponadto długość wysokości powinna być dodatnia, stąd:
Rysunki i oznaczenia w załączniku. Liczymy długości pozostałych krawędzi podstawy. Mamy:
Rzutem prostokątnym prostej BS na płaszczyznę zawierającą podstawę ostrosłupa jest prosta AB, która jest prostopadła do prostej BC. Z twierdzenia o trzech prostych prostopadłych wynika, że:
Liczymy długość krawędzi BS:
Wysokość ostrosłupa jest równa:
Stąd objętość ostrosłupa to:
Trójkąt SBC jest prostokątny, zatem α jest kątem ostrym. Ponadto długość wysokości powinna być dodatnia, stąd:
Ostatecznie: