Ruimtemeetkunde > Lichamen
12345Lichamen

Antwoorden van de opgaven

Opgave V1

A C = 10 2 + 4 2 = 116 vanwege de stelling van Pythagoras in Δ A B C .

En dan is tan ( C A G ) = 5 116 , zodat C A G 24,9 ° .

Opgave 1
a

12 hoekpunten, 18 ribben en 8 grensvlakken.

b

Zijvlaksdiagonalen:
Elk opstaand zijvlak heeft er `2` , elke zeshoek heeft er `(6*3)/2=9` (vanuit elk hoekpunt kun je er drie trekken, maar dan tel je wel elke diagonaal dubbel). Dat is in totaal `6*2 + 2*9 = 30` .

Elke lichaamsdiagonaal ligt in een verticaal diagonaalvlak, in elk verticale diagonaalvlak liggen er `2` . In een bovenaanzicht zie je dat er `9` verticale diagonaalvlakken zijn en dus zijn er in totaal `9 * 2 = 18` lichaamsdiagonalen.

c

Teken een cirkel met straal 4 en pas daarop zes punten af die 4 cm van elkaar af liggen. Je krijgt dan de regelmatige zeshoek A B C D E F .

Zo'n regelmatige zeshoek bestaat uit zes gelijkzijdige driehoeken met zijden van 4 cm. Elke gelijkzijdige driehoek kun je verdelen in twee congruente driehoeken met zijden van 4, 2 en 2 3 cm. Daaruit volgen de lengtes van de lichaamsdiagonalen.

d

Dit diagonaalvlak is een rechthoek van 8 cm bij 6 cm.

Omdat tan ( E B K ) = 6 8 = 0,75 is E B K 37 ° .

e

Dit diagonaalvlak is een rechthoek van 4 3 cm bij 6 cm.

Omdat tan ( F B L ) = 6 4 3 is F B L 41 ° .

Opgave 2
a

Omdat elke verbinding tussen twee hoekpunten in een grensvlak ligt.

b

3 2 = 6

c

Doen. Je kunt de lengte van A M en B M opmeten in een vierkant van 6 cm bij 6 cm, of deze lengte berekenen. Je vindt A M = B M = 6 2 + 3 2 = 45 = 3 5 .

d

Maak in Δ A B M een rechte hoek door hoogte M N te tekenen. Dan is sin ( N M B ) = 3 3 5 en dus N M B 26,6 ° .

En dus is A M B 53 ° .

Opgave 3
a

Alleen 6 zijvlaksdiagonalen in het grondvlak. En daarbij horen ook 6 diagonaalvlakken.

b

Maak in Δ B T E een rechte hoek door hoogte T S te tekenen. Dan is sin ( B T S ) = 6 24 = 0,25 en dus B T S 14,5 ° .

En dus is B T E 29 ° .

c

Maak in Δ B T F een rechte hoek door hoogte T P te tekenen. Dan is sin ( B T P ) = 3 3 24 en dus B T P 12,5 ° .

En dus is B T F 25 ° .

Opgave 4
a

A B C D is een rechthoek van 8 bij 6 cm. Dus is driehoek A B C een rechthoekige driehoek waarin je de stelling van Pythagoras kunt doen: A C = 8 2 + 6 2 = 10 .

b

Teken eventueel rechthoek A C G E .

A G = 10 2 + 5 2 = 125 en C M = 5 2 + 5 2 = 50 cm.

c

Δ A C N Δ G M N omdat A N C = G N M (overstaande hoeken) en C A N = M G N (Z-hoeken). Dus hebben beide driehoeken gelijke hoeken en zijn ze gelijkvormig.

d

Omdat A C : G M = 2 : 1 en Δ A C N Δ G M N zijn de zijden van Δ A C N 2 keer zo groot dat die van Δ G M N . En dus is C N = 2 3 C M = 2 3 50 4,71 .

Opgave 5
a

Werk bijvoorbeeld in diagonaalvlak A C G E , een rechthoek met zijden van A C = 4 2 + 4 2 = 4 2 en C G = 4 cm.

Daarin is lichaamsdiagonaal A G = ( 4 2 ) 2 + 4 2 = 4 3 . Alle andere lichaamsdiagonalen zijn even lang.

b

Teken eventueel diagonaalvlak A B G H , een rechthoek met zijden van A B = 4 en B G = 4 2 cm.

Hierin vind je de rechthoekige driehoek A H M met rechthoekszijden H M = 2 en A H = 4 2 cm.
Dus is A M = 2 2 + ( 4 2 ) 2 = 36 = 6 cm.

Opgave 6
a

Ja, een piramide met als grondvlak een driehoek. Dat noem je wel een viervlak. Zoek maar eens op internet hoe een viervlak er uit ziet als je je dit niet goed kunt voorstellen.

b

16 hoekpunten, 24 ribben en 10 grensvlakken.

c

Ja, ga maar na bij b.

d

Bol, kegel en cilinder.

Opgave 7
a

De piramide is regelmatig, dus alle opstaande driehoeken zijn congruent. De hoogtes N T en M T in dergelijke driehoeken zijn daarom gelijk.

b

Omdat van N T S de overstaande en de aanliggende rechthoekszijden bekend zijn. Je kunt echter ook eenvoudig N T berekenen en dan kun je ook met sinus of cosinus werken.

c

Omdat A C = 6 2 + 6 2 = 6 2 is A S = 3 2 .
En dan is tan ( A T S ) = 3 2 8 zodat A T S 27,9 ° en A T C 56 ° .

Opgave 8
a

`AH = sqrt(4^2 + 4^2) = sqrt(32)` en dus is `AP = sqrt(AH^2 + AP^2) = sqrt(32 + 1^2) = sqrt(33)` .
Omdat de driehoeken A S B en P S H gelijkvormig zijn (waarom ?) en de verhouding van hun overeenkomstige zijden 1 : 4 is, is A S = 4 5 33 .

b

In rechthoek A B G H is tan ( A B H ) = 4 2 4 en dus A B H 54,7 ° .
Verder is tan ( B A P ) = 4 2 1 en dus B A P 80,0 ° .
Dit betekent A S B 180 ° - 80,0 ° - 54,7 ° 45 °

Opgave 9

Bereken eerst de omtrek van de grondcirkel P = 2 π 4 = 8 π 25,13 cm.
Maak dan de figuur zoals die in het voorbeeld, maar nu correct op schaal.

Opgave 10

Teken een grondvlak van `4` bij `4` cm.
Bereken de hoogte van elk van de vier opstaande driehoekige zijvlakken: `sqrt(8^2 + 2^2) = sqrt(40) ~~ 6,3` cm. Teken op elke zijde van het grondvlak een gelijkbenige driehoek met deze hoogte. (Je kunt eventueel ook nog de ribben uitrekenen en die omcirkelen met de passer.)

Opgave 11

Teken de kubus.

H B D ligt in diagonaalvlak D B F H , een rechthoek van 4,5 2 bij 4,5 . Dus is tan ( H B D ) = 4,5 4,5 2 zodat H B D 35 ° .

Δ A C F is gelijkzijdig, dus A C F = 60 ° .

Opgave 12
a

Teken de piramide.

In het grondvlak is A C = 8 2 + 6 2 = 10 . Als S het snijpunt is van A C en B D , dan is S T de hoogte van de piramide. Met de stelling van Pythagoras vind je S T = 10 2 - 5 2 = 75 = 5 3 .

b

Omdat sin ( A T S ) = 5 10 = 0,5 is A T S = 30 ° en dus A T C = 60 ° .

B A T ligt in de gelijkbenige driehoek A B T . Dus cos ( B A T ) = 4 10 = 0,4 zodat B A T 66,4 ° .

Opgave 13
a

Teken de balk met daarin punt `S` en punt `M` , het midden van `AB` .
`SM = 1/2*BG = 1/2*sqrt(18) = 1,5sqrt(2)` .

En `tan(/_MSA) = 2/(1,5sqrt(2))~~0,943` zodat `/_MSA ~~ 43,3^@` .
Dus is `/_ASB ~~ 87^@` .

b

Neem `N` voor het midden van `AC` , dan is `SN = 1,5` .
Verder is `AN = 1/2*AC = 1/2*5 = 2,5` .
Dan is `tan(/_NSA) = (2,5)/(1,5) ~~ 1,667` en `/_NSA ~~ 59,0^@` .
En dus is `/_ASC ~~ 118^@` .

c

Teken de situatie. Hier is `Delta PMR ∼ Delta PBG` en alle zijden van `Delta PBG` zijn `3` keer zo groot dan die van `Delta PMR` . Dit betekent dat `MR = 1/3*BG = sqrt(2)` .

En `tan(/_MRP) = 1/(sqrt(2))~~0,707` zodat `/_MRP ~~ 35,3^@` .
Dus is `/_PRQ ~~ 71^@` .

Opgave 14
a

Een regelmatig achtzijdig prisma.

b

De achthoek bestaat uit acht gelijkbenige driehoeken met een tophoek van 360 ° / 8 = 45 ° .
De hoeken van de achthoek worden gevormd door twee basishoeken en zijn daarom 135 °.

c

Zie figuur. De gevraagde lengte is `2 * AM` .
Neem `P` in het midden van `AB` , dan is `AP = 3,9` en `/_ AMP = 22,5^@` .
En daardoor is `AM * sin(22,5) = 3,9` , zodat `AM = (3,9)/(sin(22,5)) ~~ 10,19` cm.
Het langste staafje op de bodem heeft een lengte van 2 A M 20,38 20,4 cm.

d

Ongeveer 20,38 2 + 3,3 2 20,6 cm.

Opgave 15

De uitslag wordt een rechthoek van `pi*10 ~~ 31,4` cm bij `10` cm met aan beide lengtes een cirkel met een straal van `5` cm.

Opgave 16
a

3 2 + 8 2 = 73

b

8 2 - 4 2 = 48

Opgave 17Stolpboerderij
Stolpboerderij
a

Zie figuur. De piramide is niet regelmatig, want het grondvlak is geen vierkant.

b

E P = 5 2 + 4 2 = 41 en dus is A E = 41 + 3 2 = 50 . Zo lang zijn alle opstaande ribben.

c

Neem aan, dat M het midden van B C is, dan is M F = 5 2 + 3 2 = 34 .

Dus is tan ( M B F ) = 34 4 zodat M B F 56 ° . De gevraagde hoeken zijn daarom 56 ° , 56 ° en 68 ° .

d

tan ( P A E ) = 41 3 zodat P A E 58 ° . De gevraagde hoeken zijn daarom 58 ° , 58 ° , 122 ° en 122 ° .

Opgave 18
a

`AP=sqrt(34) ~~ 5,83`

b

`/_QAP ~~ 31^@`

c

`/_APB ~~ 62^@`

Opgave 19

De uitslag bestaat uit twee cirkels met diameter `5` cm en een rechthoek met een lengte van `5pi` cm en een hoogte van `6` cm.

verder | terug