Start › Klasy › Klasa 4 LO — rozszerzony › Kąt dwuścienny

Kąt dwuścienny

Klasa 4 LO — rozszerzony — teoria, wzory, quizy i zadania do tego tematu.

🧩Quizy 2

📘Teoria 2

Ostrosłupy — pole powierzchni i objętość

Objętość

$$V=\frac13 P_p\cdot H$$

Ostrosłup ma trzy razy mniejszą objętość niż graniastosłup o tej samej podstawie i wysokości — trzy jednakowe ostrosłupy wypełniają graniastosłup.

Pole powierzchni

$$P_c=P_p+P_b$$

Ostrosłup ma jedną podstawę i ściany boczne będące trójkątami. Pole boczne to suma pól tych trójkątów.

Apotema a wysokość

Wysokość ostrosłupa $H$ jest prostopadła do podstawy i pada na jej środek. Apotema $h_b$ to wysokość ściany bocznej (trójkąta). To dwie różne wielkości — najczęstsze źródło błędów.

Trzy trójkąty prostokątne

W ostrosłupie prawidłowym kluczowe są zależności z twierdzenia Pitagorasa:

  • apotema, wysokość i połowa boku podstawy,
  • krawędź boczna, wysokość i połowa przekątnej podstawy.

Do apotemy używamy połowy boku, do krawędzi bocznej — połowy przekątnej.

Liczba elementów

Ostrosłup o podstawie $n$-kąta ma $n+1$ ścian, $n+1$ wierzchołków i $2n$ krawędzi.

Czworościan foremny

Wszystkie cztery ściany to trójkąty równoboczne. Objętość o krawędzi $a$: $V=\frac{a^3\sqrt2}{12}$.

Skalowanie

Podwojenie wszystkich wymiarów zwiększa objętość ośmiokrotnie ($2^3$), a pole czterokrotnie ($2^2$).

Na co uważać

Nie zapomnij o mnożniku $\frac13$ w objętości. Rozróżniaj apotemę od wysokości ostrosłupa.

Trygonometria w stereometrii (klasa 4 LO)

Kąty w bryłach

Kąt nachylenia krawędzi do podstawy wyznaczamy z trójkąta prostokątnego utworzonego przez wysokość i rzut.

Funkcje

$\sin$, $\cos$, $\operatorname{tg}$ kąta ostrego jak w planimetrii.

Kąt dwuścienny

Mierzymy go w płaszczyźnie prostopadłej do krawędzi.

Przykład

W sześcianie przekątna ściany i krawędź tworzą kąt $45^\circ$.

∑Wzory 1

Ostrosłup prawidłowy czworokątny
$$h_b^2=H^2+\left(\frac{a}{2}\right)^2,\qquad b^2=H^2+\left(\frac{a\sqrt2}{2}\right)^2$$

$h_b$ — wysokość ściany bocznej, $b$ — krawędź boczna, $a$ — krawędź podstawy.

Przykład: $a=6$, $H=4$: $h_b=5$, $P_b=4\cdot\frac12\cdot6\cdot5=60$.

✍Zadania dodatkowe 28

Zadania ćwiczeniowe ze zbiorów Matematix — z rozwiązaniami krok po kroku.

Zadanie nr PR16.4

Ostrosłup prawidłowy trójkątny ma krawędź podstawy $6$, a krawędź boczna jest nachylona do płaszczyzny podstawy pod kątem $60^\circ$. Oblicz objętość ostrosłupa i cosinus kąta nachylenia ściany bocznej do podstawy.

Zadanie nr PR16.5

Dany jest sześcian $ABCDEFGH$ o krawędzi $6$ ($E$ nad $A$, $F$ nad $B$, $G$ nad $C$, $H$ nad $D$). Oblicz cosinus kąta nachylenia przekątnej $AG$ do płaszczyzny podstawy oraz pole przekroju sześcianu płaszczyzną $ACH$.

Zadanie nr PR16.6

Wszystkie krawędzie ostrosłupa prawidłowego czworokątnego mają długość $a$. Oblicz cosinus kąta między sąsiednimi ścianami bocznymi.

Zadanie nr PR16.7

Promień okręgu wpisanego w podstawę ostrosłupa prawidłowego trójkątnego jest równy $2$, a ściana boczna jest nachylona do płaszczyzny podstawy pod kątem $60^\circ$. Oblicz objętość i pole powierzchni bocznej.

Zadanie nr PR16.9

Graniastosłup prawidłowy czworokątny $ABCDEFGH$ ma krawędź podstawy $4$ i wysokość $6$ ($G$ nad $C$). Oblicz pole przekroju płaszczyzną $BDG$ oraz cosinus kąta nachylenia tego przekroju do płaszczyzny podstawy.

Zadanie nr PR16.11

Przekątna sześcianu ma długość $6\sqrt3$. Krawędź tego sześcianu jest równa

A $6$
B $6\sqrt3$
C $2\sqrt3$
D $18$
Zadanie nr PR16.12

Przekątna ściany sześcianu o krawędzi $3$ jest równa

A $3\sqrt3$
B $3\sqrt2$
C $9$
D $3$
Zadanie nr PR16.13

Przekątna prostopadłościanu o krawędziach $2$, $4$, $4$ jest równa

A $10$
B $2\sqrt5$
C $6$
D $36$
Zadanie nr PR39.1

Przekątna ściany sześcianu o krawędzi $2$ jest równa

A $2\sqrt2$
B $2\sqrt3$
C $4$
D $2$
Zadanie nr PR39.2

Przekątna sześcianu o krawędzi $1$ jest równa

A $\sqrt2$
B $\sqrt3$
C $1$
D $3$
Zadanie nr PR39.3

Przekątna prostopadłościanu o krawędziach $2$, $3$, $6$ jest równa

A $11$
B $\sqrt{11}$
C $7$
D $6$
Zadanie nr PR39.4

Przekątna kwadratu o boku $5$ jest równa

A $5\sqrt3$
B $10$
C $5$
D $5\sqrt2$
Zadanie nr PR39.5

Oblicz długość przekątnej sześcianu o krawędzi $3$.

Zadanie nr PR39.6

Kąt nachylenia, gdy wysokość jest równa rzutowi poziomemu, wynosi

A $45^\circ$
B $30^\circ$
C $60^\circ$
D $90^\circ$
Zadanie nr PR39.7

Przekątna prostopadłościanu o krawędziach $1$, $2$, $2$ jest równa

A $5$
B $3$
C $\sqrt5$
D $4$
Zadanie nr PR39.8

W trójkącie prostokątnym o przyprostokątnych $3$ i $3$ przeciwprostokątna jest równa

A $6$
B $3\sqrt3$
C $3\sqrt2$
D $9$
Zadanie nr PR39.9

Przekątna podstawy (kwadratu o boku $4$) ostrosłupa prawidłowego czworokątnego jest równa

A $4\sqrt3$
B $8$
C $4$
D $4\sqrt2$
Zadanie nr PR39.10

Prostopadłościan ma krawędzie $2$, $3$ i $6$. Oblicz długość przekątnej tego prostopadłościanu.

Zadanie nr PR39.11

Przekątna ściany sześcianu o krawędzi $5$ jest równa

A $5\sqrt2$
B $5\sqrt3$
C $10$
D $25$
Zadanie nr PR39.12

Przekątna sześcianu o krawędzi $4$ jest równa

A $4\sqrt2$
B $4\sqrt3$
C $12$
D $8$
Zadanie nr PR39.13

Przekątna prostopadłościanu o krawędziach $3$, $4$, $12$ jest równa

A $19$
B $169$
C $13$
D $7$
Zadanie nr PR39.14

Przekątna kwadratu o boku $4$ jest równa

A $4\sqrt3$
B $8$
C $4$
D $4\sqrt2$
Zadanie nr PR39.15

Prostopadłościan ma krawędzie $1$, $2$, $2$. Oblicz długość przekątnej.

Zadanie nr 1

Oblicz objętość graniastosłupa o polu podstawy $24$ cm$^2$ i wysokości $10$ cm.

A $80$ cm$^3$
B $240$ cm$^3$
C $34$ cm$^3$
D $120$ cm$^3$
Zadanie nr 2

Oblicz objętość ostrosłupa o polu podstawy $27$ cm$^2$ i wysokości $8$ cm.

Zadanie nr 10

Ile wierzchołków ma graniastosłup sześciokątny?

A $6$
B $8$
C $18$
D $12$
Zadanie nr 11

Graniastosłup prawidłowy czworokątny ma krawędź podstawy $6$ cm i wysokość $8$ cm. Oblicz jego objętość, pole powierzchni całkowitej oraz długość przekątnej bryły.

Zadanie nr 14

W graniastosłupie prawidłowym czworokątnym krawędź podstawy ma $4$ cm, a wysokość bryły $4$ cm. Oblicz tangens kąta nachylenia przekątnej bryły do płaszczyzny podstawy.

📄Zadania z arkuszy 13

Prawdziwe zadania z arkuszy egzaminacyjnych (matura, egzamin ósmoklasisty, próbne) dotyczące tego tematu.

Zadanie nr 8 · Matura 2026
W ostrosłupie prawidłowym trójkątnym $ABCS$ podstawa $ABC$ jest trójkątem równobocznym. Długość okręgu opisanego na podstawie $ABC$ jest równa $6\sqrt2\,\pi$, a cosinus kąta między krawędziami bocznymi $SB$ i $SC$ jest równy $\frac{5}{9}$.
Oblicz długość krawędzi podstawy $ABC$ oraz cosinus kąta między ścianami bocznymi $SAC$ i $SBC$ tego ostrosłupa.
Zadanie nr 10 · Matura 2025
Podstawą ostrosłupa $ABCDS$ jest kwadrat $ABCD$. Krawędź boczna $SA$ jest wysokością ostrosłupa, natomiast krawędź podstawy ma długość $3\sqrt{34}$. Cosinus kąta $\beta$ między ścianami bocznymi $CDS$ i $BCS$ tego ostrosłupa jest równy $\left(-\dfrac{9}{25}\right)$.
Oblicz pole powierzchni bocznej tego ostrosłupa. Zapisz obliczenia.
Zadanie nr 10 · Matura 2024

Długość krawędzi podstawy graniastosłupa prawidłowego trójkątnego jest równa \(a\). Sinus kąta między przekątnymi ścian bocznych wychodzącymi z jednego wierzchołka graniastosłupa jest równy \(\frac{\sqrt{11}}{6}\).

Wyznacz pole powierzchni całkowitej tego graniastosłupa. Zapisz obliczenia.

Zadanie nr 12 · Matura 2022

Podstawą graniastosłupa prostego \(ABCDA_1B_1C_1D_1\) jest trapez równoramienny \(ABCD\) wpisany w okrąg o środku \(O\) i promieniu \(R\). Dłuższa podstawa \(AB\) trapezu jest średnicą tego okręgu, a krótsza – cięciwą odpowiadającą kątowi środkowemu o mierze \(2\alpha\) (zobacz rysunek). Przekątna ściany bocznej zawierającej ramię trapezu jest nachylona do płaszczyzny podstawy pod kątem o mierze \(\alpha\).

Wyznacz objętość tego graniastosłupa jako funkcję promienia \(R\) i miary kąta \(\alpha\).



Matematyka jest prosta
Zadanie nr 10 · Matura 2021

Dany jest sześcian \(ABCDEFGH\) o krawędzi długości \(2\). Punkt \(S\) jest środkiem krawędzi \(DH\) (zobacz rysunek).

Oblicz miarę najmniejszego kąta wewnętrznego trójkąta \(CFS\).



Matematyka jest prosta
Zadanie nr 14 · Matura 2020
Podstawą ostrosłupa czworokątnego $ABCDS$ jest trapez $ABCD$ ($AB\parallel CD$). Ramiona tego trapezu mają długości $|AD|=10$ i $|BC|=16$, a miara kąta $ABC$ jest równa $30^\circ$. Każda ściana boczna tego ostrosłupa tworzy z płaszczyzną podstawy kąt $\alpha$, taki, że $\tg\alpha=\frac{9}{2}$. Oblicz objętość tego ostrosłupa.
Zadanie nr 15 · Matura 2016
W ostrosłupie prawidłowym czworokątnym $ABCDS$ o podstawie $ABCD$ wysokość jest równa $5$, a kąt między sąsiednimi ścianami bocznymi ostrosłupa ma miarę $120^\circ$. Oblicz objętość tego ostrosłupa.
Zadanie nr 4 · Matura 2016

W ostrosłupie prawidłowym czworokątnym wszystkie krawędzie mają jednakową długość.

Dokończ zdanie. Wybierz właściwą odpowiedź spośród podanych.

Wynika stąd, że cosinus kąta nachylenia ściany bocznej do płaszczyzny podstawy tego ostrosłupa jest równy

A \(\frac{\sqrt{3}}{3}\)
B \(\frac{\sqrt{3}}{2}\)
C \(\frac{1}{2}\)
D \(\frac{1}{3}\)
Zadanie nr 14 · Matura 2015
Podstawą ostrosłupa $ABCDS$ jest kwadrat $ABCD$. Krawędź boczna $SD$ jest wysokością ostrosłupa, a jej długość jest dwa razy większa od długości krawędzi podstawy. Oblicz sinus kąta między ścianami bocznymi $ABS$ i $CBS$ tego ostrosłupa.
Zadanie nr 11 · Matura 2011

Dany jest ostrosłup prawidłowy czworokątny \(ABCDS\) o podstawie \(ABCD\). W trójkącie równoramiennym \(ASC\) stosunek długości podstawy do długości ramienia jest równy \(|AC|:|AS|=6:5\). Oblicz sinus kąta nachylenia ściany bocznej do płaszczyzny podstawy.

Zadanie nr 11 · Matura 2010

W ostrosłupie prawidłowym trójkątnym krawędź podstawy ma długość \(a\). Ściany boczne są trójkątami ostrokątnymi. Miara kąta między sąsiednimi ścianami bocznymi jest równa \(2\alpha\). Wyznacz objętość tego ostrosłupa.

Zadanie nr 11 · Matura 2009

Dany jest ostrosłup prawidłowy trójkątny, w którym krawędź podstawy ma długość \(a\) i krawędź boczna jest od niej dwa razy dłuższa. Oblicz cosinus kąta między krawędzią boczną i krawędzią podstawy ostrosłupa. Narysuj przekrój ostrosłupa płaszczyzną przechodzącą przez krawędź podstawy i środek przeciwległej krawędzi bocznej i oblicz pole tego przekroju.

Ostrosłup prawidłowy trójkątny

Zadanie nr 19 · Matura 2006

Dany jest ostrosłup prawidłowy trójkątny, w którym długość krawędzi podstawy jest równa \(a\). Kąt między krawędzią boczną i krawędzią podstawy ma miarę \(45^\circ\). Ostrosłup przecięto płaszczyzną przechodzącą przez krawędź podstawy i środek przeciwległej jej krawędzi bocznej. Sporządź rysunek ostrosłupa i zaznacz otrzymany przekrój. Oblicz pole tego przekroju.

Zacznij dziś

Zacznij naukę już dziś — to nic nie kosztuje

Załóż bezpłatne konto i otwórz dostęp do pełnego śledzenia postępów, planów nauki i quizów. Arkusze i zadania podstawowe są dostępne bez rejestracji. Już ponad 5 000 uczniów uczy się z Matematix.