Eta:
czworościan foremny , to ostrosłup ,którego wszystkie ściany i podstawa są trójkątami
równobocznymi
z ΔOBW z tw. Pitagorasa
H
2= a
2 −(a
√3/3)
2 = a
2 −
a23=
23*a
2
podstaw dane do wzoru na V
i wyznacz "a"
odp: a=
3√24 [j ]
fryk: Eto, mam jednak pytanie.
Próbuję już n−ty raz i nadal nie wychodzi mi, jak doszłaś do H ? Chodzi mi tylko o odliczenia
, bo mi w pewnym momencie wychodzi coś takiego:
H
2= a
2 − a
2/3 /*3
3H
2=a
2 − a
2
Sherlock: Czworościan foremny jest ostrosłupem, a objętość ostrosłupa to jedna trzecia iloczynu pola
podstawy przez wysokość.
Podstawą naszej bryły jest trójkąt równoboczny o krawędzi a. Pole takiego trójkąta to
| √3 | |
P = a2 |
| − w zasadzie wzór ten trzeba pamiętać. |
| 4 | |
| 1 | |
Można go też wyprowadzić z podstawowego wzoru na pole trójkąta P = |
| a h . Ponieważ |
| 2 | |
wszystkie boki trójkąta mają tę samą długość, jego wysokość h możemy obliczyć z tw.
Pitagorasa:
| 1 | |
a2 = ( |
| a)2 + h2 (dlaczego tak? jeśli nie rozumiesz, narysuj sobie trójkąt równoboczny |
| 2 | |
i w nim wysokość, wtedy wzór stanie się jasny)
| 1 | | 1 | |
h2 = a2 − |
| a2 (do kwadratu podnosimy nie tylko a, ale także liczbę |
| ) |
| 4 | | 2 | |
Całość minus ćwiartka to trzy ćwiartki, zatem:
| 3 | | √3 | |
h2 = |
| a2 , czyli h = |
| a |
| 4 | | 2 | |
Wyprowadzony wzór na wysokość trójkąta równobocznego wstawiamy do wzoru na pole:
| 1 | | 1 | | √3 | | √3 | |
P = |
| a h = |
| a * |
| a = a2 |
| (otrzymaliśmy wzór, który w |
| 2 | | 2 | | 2 | | 4 | |
zasadzie trzeba i tak pamiętać...)
| √6 | |
Wyżej Eta wyprowadziła wzór na wysokość bryły: H = a |
| |
| 3 | |
| 1 | |
Wstawiamy odpowiednie wyrażenia do ogólnego wzoru na objętość ostrosłupa V = |
| P H |
| 3 | |
| 1 | | √3 | | √6 | |
V = |
| * a2 |
| * a |
| |
| 3 | | 4 | | 3 | |
Wzór ten możemy uprościć, wykonując odpowiednie mnożenia:
Rozkładamy pierwiastek z sześciu na czynniki:
| √3 √3 √2 | |
V = |
| * a3 |
| 3 * 4 * 3 | |
Dwa mnożone przez siebie pierwiastki z 3 skrócą się z trójką w mianowniku:
(ten wzór znajduje się w zestawieniu najważniejszych wzorów dla gimnazjum, więc być może trzeba
go pamiętać... zawsze jednak trzeba go umieć sobie wyprowadzić)
W zadaniu wiadomo, że V = 2
√2 i mamy z tego wyznaczyć a. Pokażę to obliczenie tak
łopatologicznie. Zaczynamy od wstawienia za V znanej wartości:
Zamieniamy strony miejscami, żeby mieć a po lewej:
Obie strony dzielimy przez
√2 :
Obie strony mnożymy przez 12:
a
3 = 24
a =
3√24
Możemy jeszcze wyciągnąć, ile się da, przed znak pierwiastka... W tym celu rozkładamy wyrażenie
podpierwiastkowe na czynniki:
a =
3√2 * 2 * 2 * 3
Wyciągamy czynnik, który powtarza się trzy razy (bo mamy pierwiastek stopnia trzeciego):
a = 2
√3
Gotowe!