Wróć do informacji o e-podręczniku Wydrukuj Pobierz materiał do PDF Pobierz materiał do EPUB Pobierz materiał do MOBI Zaloguj się, aby dodać do ulubionych Zaloguj się, aby skopiować i edytować materiał Zaloguj się, aby udostępnić materiał Zaloguj się, aby dodać całą stronę do teczki

W materiale najpierw zostaną omówione odcinki w podstawie, potem w ścianie bocznej, a na końcu omówimy wysokość.

R1Iu0jxIy47DH

W podstawie ostrosłupa prawidłowego sześciokątnego wyróżniamy trzy typy odcinków:

  • krawędź podstawy,

  • krótszą przekątną podstawy,

  • dłuższą przekątną podstawy.

Przypomnijmy, że jeśli krawędź podstawy ma długość a, to jej przekątne mają długość d1=2a oraz d2=a3.

R1X4Svn1JCCnY
Przykład 1

Pole sześciokąta znajdującego się w podstawie ostrosłupa prawidłowego sześciokątnego wynosi 93. Obliczymy długości krawędzi i przekątnych podstawy tego ostrosłupa.

Korzystając ze wzoru na pole sześciokąta foremnego, mamy 6·a234=93.

Mnożąc stronami przez 4, mamy 6a23=363.

A to oznacza, że a2=6.

Czyli krawędź podstawy ostrosłupa prawidłowego sześciokątnegokrawędź podstawy ostrosłupa prawidłowego sześciokątnegokrawędź podstawy ostrosłupa prawidłowego sześciokątnego ma długość 6, dłuższa przekątna podstawy ostrosłupa prawidłowego sześciokątnegodłuższa przekątna podstawy ostrosłupa prawidłowego sześciokątnegodłuższa przekątna podstawy ostrosłupa prawidłowego sześciokątnego ma długość26, a krótsza: 18=32.

Ściana boczna ostrosłupa prawidłowego jest trójkątem równoramiennym, którego ramionami są krawędzie boczne ostrosłupa – będziemy oznaczać je przez b, a podstawą – krawędź podstawy. Wysokość tego trójkąta, poprowadzoną z wierzchołka ostrosłupa, będziemy nazywać wysokością ściany bocznej i oznaczać przez h.

R1Yu9kkj1Mag6

Do obliczania długości tych odcinków wykorzystujemy trójkąt prostokątny, którego bokami są:

  • połowa krawędzi podstawy,

  • wysokość ściany bocznej,

  • krawędź boczna.

RITG6m8KO8yM0
Przykład 2

Obliczymy długość krawędzi bocznej ostrosłupa prawidłowego sześciokątnego, którego suma długości krawędzi podstawy wynosi 12, a kąt między sąsiednimi krawędziami bocznymi ma miarę 26°.

Krawędź podstawy ma długość 2. Możemy obliczyć długość krawędzi bocznej korzystając z funkcji trygonometrycznych kąta ostrego w trójkącie prostokątnym

RS143XMklQR7r

sin13°=1b. Po odczytaniu z tabeli wartości trygonometrycznych otrzymujemy b=10,22504,44.

Ostatnim odcinkiem, którym będziemy się zajmować jest wysokość ostrosłupa.

Są dwa typy trójkątów prostokątnych, które można wykorzystywać do obliczania długości tej wysokości.

Boki pierwszego z nich to wysokość ostrosłupa, połowa dłuższej przekątnej (odcinek ten ma długość taką jak krawędź podstawy) oraz krawędź boczna.

R16lK8Jrbrjds

Boki drugiego to wysokość ostrosłupa, odcinek, którego długość jest równa połowie krótszej przekątnej i wysokość ściany bocznej ostrosłupa prawidłowego sześciokątnegowysokość ściany bocznej ostrosłupa prawidłowego sześciokątnegowysokość ściany bocznej ostrosłupa prawidłowego sześciokątnego. Zauważmy, że połowa krótszej przekątnej to wysokość jednego z sześciu trójkątów równobocznych, które powstają poprzez przeprowadzenie wszystkich dłuższych przekątnych podstawy.

RoRRnXDZFrqKa

Z pierwszego trójkąta korzystamy, gdy w treści zadania pojawia się krawędź boczna ostrosłupa prawidłowego sześciokątnegokrawędź boczna ostrosłupa prawidłowego sześciokątnegokrawędź boczna ostrosłupa prawidłowego sześciokątnego. Drugi jest przydatny, gdy mowa jest o wysokości ściany bocznej.

Przykład 3

Obliczymy długość dłuższej przekątnej podstawy ostrosłupa, którego krawędź boczna ma długość 12, a wysokość ostrosłupa prawidłowego sześciokątnegowysokość ostrosłupa prawidłowego sześciokątnegowysokość ostrosłupa prawidłowego sześciokątnego ma długość 9.

RipqzQ46P9Aj5

Korzystając z twierdzenia Pitagorasa otrzymujemy:

92+a2=122, a stąd dalej 81+a2=144.

Czyli a2=63.

A zatem a=37.

Długość dłuższej przekątnej wynosi więc 2a=67.

Przykład 4

Kąt pomiędzy wysokością ostrosłupa a wysokością ściany bocznej ma miarę 37°, a krawędź podstawy ma długość 23. Obliczymy długość wysokości ostrosłupa.

Krótsza przekątna podstawy ostrosłupa prawidłowego sześciokątnegokrótsza przekątna podstawy ostrosłupa prawidłowego sześciokątnegoKrótsza przekątna podstawy ostrosłupa prawidłowego sześciokątnego ma wtedy długość 6, a jej połowa 3.

R1aTodhy5L5hW

Korzystając z funkcji trygonometrycznych kąta ostrego w trójkącie prostokątnym mamy: tg37°=3H. Czyli H=30,75364.

Przykład 5

Obliczymy wysokość dachu hełmowego tworzącego ostrosłup prawidłowy sześciokątny, jeżeli do jego pokrycia użyto blachy o kształcie jak na rysunku poniżej (nie liczymy zakładek).

RdtZyyjsmb5CU

Ostrosłup, który powstanie nam po pokryciu dachu blachą, to

RvaLVTNM5s7Ed

Korzystając z twierdzenia Pitagorasa,

H2+42=62,

a zatem H=254,5 m.

Dach ten będzie miał około 4,5 m wysokości.

W szczególnych przypadkach możemy również korzystać z własności trójkątów równoramiennych narysowanych poniżej. Zwłaszcza, gdy są one równoboczne lub prostokątne.

Rz4nVA0bcspAL
Przykład 6

Trójkąt przedstawiony na rysunku jest prostokątny. Jego przyprostokątna ma długość 6. Określimy długości krawędzi bocznej, krawędzi podstawy, przekątnych podstawy, wysokości ostrosłupa i wysokości ściany bocznej ostrosłupa prawidłowego sześciokątnego na rysunku.

R1NGK7L1DOQY8

Uzupełnijmy rysunek o dane z zadania.

R1TWPNv0xaKuS

Czyli wysokość ściany bocznej ma długość h=6.

Narysowany trójkąt jest trójkątem prostokątnym równoramiennym, zatem jego przeciwprostokątna będzie miała długość 62 , czyli krótsza przekątna również ma długość d2=62.

Stąd mamy a3=62, czyli krawędź podstawy to a=26.

Dłuższa przekątna podstawy ma zatem długość d1=46.

Wysokość ostrosłupa jest przyprostokątną trójkąta prostokątnego równoramiennego, którego przeciwprostokątna ma długość 6.

A zatem H=32.

Długość krawędzi bocznej policzymy stosując twierdzenie Pitagorasa dla trójkąta prostokątnego, którego bokami są wysokość ściany bocznej, połowa krawędzi podstawy i krawędź boczna

62+62=b2, czyli b2=42. A stąd b=42.

Słownik

krawędź podstawy ostrosłupa prawidłowego sześciokątnego
krawędź podstawy ostrosłupa prawidłowego sześciokątnego

bok wielokąta znajdującego się w podstawie ostrosłupa prawidłowego sześciokątnego

krawędź boczna ostrosłupa prawidłowego sześciokątnego
krawędź boczna ostrosłupa prawidłowego sześciokątnego

odcinek łączący wierzchołek podstawy z wierzchołkiem ostrosłupa prawidłowego sześciokątnego

wysokość ostrosłupa prawidłowego sześciokątnego
wysokość ostrosłupa prawidłowego sześciokątnego

najkrótszy odcinek łączący wierzchołek ostrosłupa prawidłowego sześciokątnego z płaszczyzną podstawy

wysokość ściany bocznej ostrosłupa prawidłowego sześciokątnego
wysokość ściany bocznej ostrosłupa prawidłowego sześciokątnego

wysokość trójkąta równoramiennego będącego ścianą boczną ostrosłupa prawidłowego sześciokątnego poprowadzona z wierzchołka ostrosłupa

dłuższa przekątna podstawy ostrosłupa prawidłowego sześciokątnego
dłuższa przekątna podstawy ostrosłupa prawidłowego sześciokątnego

dłuższa przekątna wielokąta znajdującego się w podstawie ostrosłupa prawidłowego sześciokątnego

krótsza przekątna podstawy ostrosłupa prawidłowego sześciokątnego
krótsza przekątna podstawy ostrosłupa prawidłowego sześciokątnego

krótsza przekątna wielokąta znajdującego się w podstawie ostrosłupa prawidłowego sześciokątnego