Prisma Triangular
1. Enunciado del problema.
Se tiene un prisma triangular recto cuya cara triangular muestra un lado de longitud 12.0 y ángulos en la base de 34° y 52°, y la altura marcada como $h$.
2. Fórmula y reglas importantes.
Para relaciones entre lados y ángulos en un triángulo usamos la ley de los senos: $\frac{AB}{\sin C}=\frac{AC}{\sin B}=\frac{BC}{\sin A}$.
El área de un triángulo con base $b$ y altura $H$ es $\frac{1}{2}bH$.
El volumen de un prisma recto es el área de la base multiplicada por la altura del prisma.
3. Cálculo del ángulo restante.
El tercer ángulo del triángulo es $C=180^\circ-34^\circ-52^\circ=94^\circ$.
4. Expresión para la altura $h$ del triángulo con base $AB=12.0$.
Si llamamos $AB=12.0$ y la altura desde el vértice opuesto al lado $AB$ es $h$, usando la ley de los senos y la definición de altura obtenemos
$$h=AC\sin A\;\text{con}\;AC=AB\frac{\sin B}{\sin C}$$
De ahí
$$h=AB\frac{\sin A\sin B}{\sin C}\;.$$
5. Sustituyendo los valores dados obtenemos la expresión exacta para $h$.
$$h=12.0\cdot \frac{\sin(34^\circ)\sin(52^\circ)}{\sin(94^\circ)}\;.$$
6. Área de la base triangular $B_{tri}$.
El área del triángulo con base $AB=12.0$ y altura $h$ es
$$B_{tri}=\frac{1}{2}\cdot 12.0\cdot h=6.0\,h\;.$$
7. Volumen del prisma $V$ y su expresión exacta.
El volumen de un prisma recto es el área de la base multiplicada por la altura del prisma.
Si la altura del prisma es la misma $h$ indicada en la figura (según el enunciado), entonces
$$V=B_{tri}\cdot h=6.0\,h^2\;.$$
Sustituyendo la expresión exacta de $h$ se obtiene la expresión exacta de $V$:
$$V=6.0\left(12.0\cdot \frac{\sin(34^\circ)\sin(52^\circ)}{\sin(94^\circ)}\right)^2\;.$$
8. Respuestas finales (forma exacta).
(a) $$h=12.0\cdot \frac{\sin(34^\circ)\sin(52^\circ)}{\sin(94^\circ)}\;.$$
(b) $$V=6.0\left(12.0\cdot \frac{\sin(34^\circ)\sin(52^\circ)}{\sin(94^\circ)}\right)^2\;. $$