Dany jest graniastosłup prawidłowy czworokątny, o krawędzi podstawy a

Dany jest graniastosłup prawidłowy czworokątny, o krawędzi podstawy \(a\) oraz wysokości \(h\). Wpisano w niego ostrosłup prawidłowy czworokątny w taki sposób, że krawędzie podstawy ostrosłupa i graniastosłupa pokrywają się, zaś górny wierzchołek ostrosłupa jest środkiem podstawy górnej graniastosłupa (zobacz rysunek). Niech \(F\) będzie bryłą powstałą po wycięciu ostrosłupa z graniastosłupa.

matura z matematyki



Różnica objętości bryły \(F\) i objętości ostrosłupa jest równa:

Rozwiązanie

Krok 1. Obliczenie objętości graniastosłupa.
Nasz graniastosłup jest prawidłowy, czyli w swojej podstawie będzie miał on kwadrat. Skoro tak, to zgodnie z oznaczeniami z treści zadania, możemy zapisać, że jego objętość będzie równa:
$$V_{g}=a\cdot a\cdot h \\
V_{g}=a^2 h$$

Krok 2. Obliczenie objętości ostrosłupa.
Teraz obliczmy objętość ostrosłupa. Tutaj sytuacja będzie bardzo podobna, wystarczy tak naprawdę tylko skorzystać ze wzoru na objętość ostrosłupów, zatem:
$$V_{o}=\frac{1}{3}\cdot a\cdot a\cdot h \\
V_{o}=\frac{1}{3}a^2 h$$

Krok 3. Obliczenie objętości bryły \(F\).
Trzeba uważnie wczytać się w treść zadania, bo łatwo tutaj o pomyłkę. Bryła \(F\) to ta część graniastosłupa z której wyjmiemy nasz ostrosłup. Jej objętość będzie zatem równa:
$$V_{F}=a^2 h-\frac{1}{3}a^2 h \\
V_{F}=\frac{2}{3}a^2 h$$

Krok 4. Obliczenie różnicy objętości bryły \(F\) i objętości ostrosłupa.
Celem zadania jest odpowiedź o ile bryła \(F\) ma większą objętość od ostrosłupa. W związku z tym:
$$V=\frac{2}{3}a^2 h-\frac{1}{3}a^2 h \\
V=\frac{1}{3}a^2 h$$

Odpowiedź

A

0 komentarzy
Inline Feedbacks
View all comments