Feladat: Gy.2549 Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: nehéz
Megoldó(k):  Skopál Judit 
Füzet: 1990/február, 69. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Négyszög alapú gúlák, Gúlák, Térfogat, Térgeometriai számítások trigonometria nélkül, Gyakorlat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1989/március: Gy.2549

A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre.

A négyzet alapú ABCDE gúla minden éle 2 egység, ezért az oldallapjai szabályos háromszögek. A ráillesztett BCEF gúla oldalélei egyenlőek, így BCEF egyenes gúla. E gúla oldalélei hosszabbak, mint a BCE szabályos háromszög középpontjának a háromszög csúcsaitól való távolsága, ezért az oldalélek összhossza legalább 323223=23>2. A keletkezett test éleinek összhossza tehát csak akkor lehet 18, ha az eredeti gúla néhány éle belesimul az új test valamelyik lapjába. Az F csúcs az EBC háromszög középpontjában a háromszög síkjára állított merőlegesen van, ezért F nem illeszkedhet az ABCD síkra. Ha F illeszkedik az ABE síkra, akkor ‐ mivel a BC szakasz felezőmerőleges síkja az eredeti gúlának is és a BCEF gúlának is szimmetriasíkja ‐ illeszkedik a CDE síkra is. Tehát az eredeti gúla BE és CE éleinek kell belesimulniuk az új test lapjaiba. Az új test éleinek összhossza pontosan akkor lesz 18 egység, ha BF=CF=EF=2.

 
 

Ezek szerint a keletkezett test egy négyzetes gúlából és egy szabályos tetraéderből áll. A négyzetes gúla testmagassága az ACE háromszögből Pitagorasz tétele segítségével könnyen meghatározható: 2, így a térfogata 423, a 2 egység élhosszúságú szabályos tetraéder térfogata pedig 223. A keletkezett test térfogata 22.
 

Skopál Judit (Bp., Hunfalvy J, Szki., II.o. t.)
dolgozata alapján