In una piramide regolare a base quadrata, lo spigolo laterale ha lunghezza l e forma un angolo α con la diagonale di base.

Calcolare : a) il volume della piramide; b) l'area della superficie totale.

La lunghezza della diagonale è : d= 2·l·cosα.

La lunghezza dell'altezza è: h= l·sinα

Nota la diagonale l'area di base è data da : S b = d 2 2 = 4 · l 2 · cos 2 α 2 = 2 · l 2 · cos 2 α

Da cui il volume: V = S b · h 3 = 2 · l 2 · cos 2 α · l · sin α 3 = 2 3 · l 3 · sin α · cos 2 α

Per calcolare l'area della superficie totale serve l'apotema.

Nota l'altezza e il lato di base, l'apotema si ricava applicando il Teorema di Pitagora:

a = h 2 + ( d 2 2 ) 2 = l 2 · sin 2 α + l 2 cos 2 α 2 = l · sin 2 α + cos 2 α 2

L'area della superficie totale è data dalla formula:

S t = S l + S b = a 2 · p b + S b = l 2 · sin 2 α + cos 2 α 2 · 4 · 2 · l · cos α 2 + ( 2 · l · cos α 2 ) 2 =

= 2 · l 2 · ( 2 · sin 2 α + cos 2 α · cos α + cos 2 α ) = 2 · l 2 1 + sin 2 α · cos α + cos 2 α =

= 2 · l 2 · cos α · ( 1 + sin 2 α + cos α )

Solid&Trig N° 1