1 Obliczenie boków podstawy
Boki prostokąta mają stosunek 3:4, więc oznaczamy je przez 3x i 4x. Z pola wyznaczamy dodatnie x.
\[3x\cdot4x=192\;\Rightarrow\;12x^2=192\;\Rightarrow\;x=4,\quad a=12,\quad b=16\]
2 Obliczenie odległości wierzchołka od środka podstawy
Z twierdzenia Pitagorasa obliczamy przekątną prostokąta. Przekątne prostokąta dzielą się na połowy, więc AE jest połową przekątnej.
\[AC=\sqrt{12^2+16^2}=20,\qquad AE=\frac{AC}{2}=10\]
3 Obliczenie wysokości
Rzutem krawędzi SA na podstawę jest AE. W trójkącie prostokątnym SAE kąt między SA a AE ma 30°, dlatego stosujemy tangens.
\[\tan30^\circ=\frac{SE}{AE}=\frac{SE}{10}\;\Rightarrow\;SE=\frac{10\sqrt3}{3}\]
4 Obliczenie objętości
Objętość ostrosłupa to jedna trzecia iloczynu pola podstawy i wysokości.
\[V=\frac13\cdot192\cdot\frac{10\sqrt3}{3}=\frac{640\sqrt3}{3}\]
Odpowiedź
Objętość ostrosłupa wynosi \(\frac{640\sqrt3}{3}\) jednostek sześciennych.
\[V=\frac{640\sqrt3}{3}\]
Sprawdzenie
Boki 12 i 16 dają pole 192 oraz stosunek 3:4. Ponadto \(SE/AE=\sqrt3/3=\tan30^\circ\), więc obliczona wysokość spełnia warunek kąta nachylenia.
\[12\cdot16=192,\qquad 12:16=3:4,\qquad \frac{SE}{AE}=\frac{10\sqrt3/3}{10}=\frac{\sqrt3}{3}=\tan30^\circ\]