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Geometria analitica nello spazio

  

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Buon pomeriggio, 

Allego di seguito questo problema di geometria con il quale ho riscontro delle difficoltà: 

Relativamente a un ottaedro regolare di spigolo s, risolvi i seguenti quesiti:

a) determina in funzione di s, l'altezza di ciascuna delle due piramidi a base quadrata che compongono l'ottaedro.

c) calcola l'ampiezza dell'angolo diedro formato da due facce dell'ottaedro aventi uno spigolo in comune, espressa in gradi e primi sessagesimali. 

 

20210920 180141

(Il punto b è stato risolto) 

 

Grazie mille per la disponibilità


 

Autore
3 Risposte



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@georgiana

Ciao. Facciamo riferimento alla figura allegata.

L'altezza h richiesta corrisponde al segmento EL=LF per la sua misura applichiamo due volte il teorema di Pitagora tenendo presente che l'ottaedro equivale a due piramidi a base quadrata con 4 facce laterali costituite da triangoli equilateri.

Quindi calcolo l'apotema di ognuna di queste facce: √(s^2 - (s/2)^2) = √3·s/2 che è EM

(EM=√(EB^2 - BM^2)

Quindi ancora con Pitagora: h = √((√3·s/2)^2 - (s/2)^2)

h = √(3·s^2/4 - s^2/4)------->h = √(s^2/2)------> h = √2·s/2

(EL=√(EM^2 - LM^2)

------------------------------------------------

Calcoliamo poi l'angolo diedro φ che è quello di figura (vedi sotto)

TAN(φ/2) = h/(s/2) ( si visualizzi il triangolo rettangolo ELM: quindi EL/LM)

TAN(φ/2) = √2·s/2/(s/2)------->TAN(φ/2) = √2----->φ/2 = ATAN(√2)

φ/2 = 0.9553166181------>φ = 1.910633236 in radianti

In gradi sessadecimali: x = 109°.4712206

(proporzione:1.910633236/pi = x/180 )

0.4712206·60 = 28'.27323600

0.273236·60 = 16''.39416

φ = 109° 28' 16''

 in gradi sessagesimali

image

 

 

..

 

@nik

 in primi  sessadecimali   ? SI

in secondi  sessadecimali   ? SI

1°=60'

1'=60''

I secondi in genere si arrotondano alla stessa stregua di numeri decimali.

@lucianop 

ok



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image
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altezza h = √S^2-(S/2*√2)^2 = S√1-1/2 = (S√2)/2

angolo diedrale Θ :
Θ = 2*(arctan (2h/S) = 2*arctan ((S√2)/S)  = 2*arctan √2   = 109,4712°

0,4712*60 = 28,2720'

0,2720*60 = 16,4''

angoli diedrali = 109° 28' 16,4''



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L'ottaedro è regolare di spigolo s se e solo se le otto facce sono triangoli equilateri di lato s e d'altezza (√3/2)*s.
Nel piano di separazione delle piramidi componenti gli spigoli di base fanno un quadrato di lato s e diagonale d = (√2)*s.
La piramide ha altezza
* h = √(s^2 - (d/2)^2) = √(s^2 - ((√2)*s/2)^2) = s/√2
in quanto cateto del triangolo rettangolo d'ipotenusa s ed altro cateto la semidiagonale di base.
Il volume V è il doppio di quello della piramide, che è un terzo del prodotto fra area di base s^2 e altezza s/√2, cioè
* V = 2*(1/3)*(s^2)*s/√2 = (√2/3)*s^3
L'angolo diedrale risulta
* θ = arccos(- 1/3) ~= 1.9106332 rad ~= 109° 28' 16.39428''



Risposta
SOS Matematica

4.6
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