Wie groß ist der Neigungswinkel der Seitenfläche und Seitenkante gegen der Grundfläche?

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Mantelfläche: 4*a*ha*1/2 = 2*a*ha

Grundfläche: a*a

Es gilt Mantelfläche = 2*Grundfläche

2*a*ha = 2*a*a

Daraus folgt ha = a

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Der Winkel alpha liegt in einem rechtwinkeligen Dreieck mit den drei Seiten ha,a/2 und h (h = Höhe der Pyramide). Im rechtwinkeligen Dreieck gilt

hs^2 = (a/2)^2 + h^2

a^2 = (a/2)^2 + h^2

h = wurzel ( a^2 - (a/2)^2 ) = wurzel ( a^2 - a^2/4 ) = a*wurzel(3/4)

Für den Winkel alpha gilt somit

tan(alpha) = h / (a/2) = 2*h/a = 2*a*wurzel(3/4)/a = 2*wurzel(3/4)

alpha = 60 Grad

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Der Winkel beta liegt in einem rechtwinkeligen Dreieck mit den drei Seiten s,d/2 und h. Im rechtwinkeligen Dreieck gilt

tan(beta) = h/(d/2) = 2*h/d

mit d = Diagonale des Quadrats d, hier gilt

d^2 = a^2+a^2

d = a*wurzel(2)

tan(beta) = 2*a*wurzel(3/4)/d = 2*a*wurzel(3/4) / a*wurzel(2)

tan(beta) = 2*a*wurzel(3/4) / a*wurzel(2) = 2*wurzel(3/4) / wurzel(2)

beta ~ 50.77 Grad

 - (Schule, Mathematik, Geometrie)

Einstieg:

h_a = Höhe der Seitenfläche

Mantelfläche: M = 2 * a * h_a

Grundfläche: G = a²

2 * a² = 2 * a * h_a

a = h_a

Jetzt berechnest Du mittels Pythagoras den halben Durchmesser d / 2 der Grundfläche, die Seitenkante s und die Körperhöhe h, um anschließend jeweils mit dem Tangens die beiden gesuchten Winkel zu bestimmen.