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

Wiesz już, że objętość każdego graniastosłupa można policzyć ze wzoru V=Pp·H, gdzie Pp jest polem podstawy, a H wysokością graniastosłupa.

Korzystając ze wzoru na pole sześciokąta foremnego otrzymujemy wzór na objętość graniastosłupa prawidłowego sześciokątnegograniastosłup prawidłowy sześciokątnygraniastosłupa prawidłowego sześciokątnego postaci:

V=6·a234H,

gdzie a jest długością krawędzi podstawy.

Przykład 1

W graniastosłupie prawidłowym sześciokątnym wszystkie krawędzie są tej samej długości. Krótsza przekątna podstawy ma długość 12. Obliczymy objętość tego graniastosłupa.

W sześciokącie foremnym krótsza przekątna ma długość a3. A zatem a3=12. I stąd a=43.

Ponieważ wszystkie krawędzie graniastosłupa są tej samej długości, to H=43.

Możemy już obliczyć objętość tego graniastosłupa: V=6·43234·43=864 j3.

Przykład 2

Obliczymy objętość graniastosłupa prawidłowego sześciokątnego, w którym dłuższa przekątna graniastosłupaprzekątna graniastosłupaprzekątna graniastosłupa ma długość 12 i jest nachylona do płaszczyzny podstawy pod kątem 30°.

Zróbmy rysunek pomocniczy:

RKy16C2EfcZrv

Zależności pomiędzy bokami trójkąta na rysunku zostały na nim oznaczone.

Wiemy, że 2x=12. Stąd x=6x3=63.

A zatem H=6 i dłuższa przekątna podstawy 2a=63. Stąd krawędź podstawy ma długość a=33. Możemy już policzyć objętość tego graniastosłupa.

Mamy więc V=6·33234·6=2433 j3.

Znając objętość graniastosłupa prawidłowego sześciokątnego możemy policzyć długości odcinków, miary kątów i pole powierzchni tego graniastosłupa.

Przykład 3

Oblicz długość dłuższej przekątnej graniastosłupa prawidłowego sześciokątnego o objętości 72 i krawędzi podstawy 2. Jaką miarę ma kąt nachylenia tej przekątnej do płaszczyzny podstawy?

Najpierw obliczymy długość wysokości graniastosłupa korzystając ze wzoru na objętość graniastosłupa.

Mamy 72=6·434H. Czyli 12=3H, a stąd H=43.

Zróbmy rysunek pomocniczy:

R1CHgdP39h6U8

Z twierdzenia Pitagorasa mamy: 432+42=p2, a stąd p2=64 i ostatecznie dłuższa przekątna graniastosłupaprzekątna graniastosłupaprzekątna graniastosłupa ma długość p=8.

Przyglądając się długościom boków trójkąta, z którego korzystaliśmy, widzimy, że jest to trójkąt prostokątny o kątach ostrych 30°, 60°. A zatem kąt nachylenia dłuższej przekątnej graniastosłupaprzekątna graniastosłupaprzekątnej graniastosłupa do płaszczyzny podstawy ma miarę α=60°.

Przykład 4

Kąt pomiędzy przekątnymi sąsiednich ścian bocznych w graniastosłupie prawidłowym sześciokątnymgraniastosłup prawidłowy sześciokątnygraniastosłupie prawidłowym sześciokątnym ma miarę 90°. Oblicz pole powierzchni tego graniastosłupa wiedząc, że objętość wynosi 486.

Zróbmy rysunek pomocniczy:

R15ExiTScHyqH

Trójkąt zaznaczony na rysunku jest równoramienny i prostokątny. Czyli a3=x2. Z twierdzenia Pitagorasa x=a2+H2. Czyli a3=2a2+2H2. Podnosząc wyrażenie stronami do kwadratu otrzymujemy 3a2=2a2+2H2. Czyli a2=2H2, a stąd a=H2.

Podstawmy to do objętości graniastosłupa: 486=6·H22·34H. A zatem 326=23H3. Mamy więc H3=32623=162. Stąd H=22 oraz a=4.

Możemy więc obliczyć już pole powierzchni tego graniastosłupa Pc=12·1634+6·4·22=483+2.

Słownik

graniastosłup prawidłowy sześciokątny
graniastosłup prawidłowy sześciokątny

graniastosłup, którego podstawa jest sześciokątem foremnym, a ściany boczne są przystającymi prostokątami

przekątna graniastosłupa
przekątna graniastosłupa

odcinek, którego końce są wierzchołkami dwóch różnych podstaw graniastosłupa nie leżące na jednej ścianie bocznej