Vzorce pre plochy a objemy. Ako zistiť objem v metroch kubických

Všeobecná recenzia. Stereometrické vzorce!

Ahoj, Drahí priatelia! V tomto článku som sa rozhodol urobiť všeobecný prehľad problémov v stereometrii, ktoré sa budú týkať Jednotná štátna skúška z matematiky e. Treba povedať, že úlohy z tejto skupiny sú dosť pestré, ale nie náročné. Sú to problémy pri hľadaní geometrických veličín: dĺžky, uhly, plochy, objemy.

Uvažuje sa: kocka, kváder, hranol, ihlan, zložený mnohosten, valec, kužeľ, guľa. Smutným faktom je, že niektorí absolventi takéto problémy nepreberú ani pri samotnej skúške, hoci viac ako 50% z nich sa rieši jednoducho, takmer ústne.

Zvyšok si vyžaduje malé úsilie, znalosti a špeciálne techniky. V budúcich článkoch zvážime tieto úlohy, nenechajte si to ujsť, prihláste sa na odber aktualizácií blogu.

Ak chcete vyriešiť, musíte vedieť vzorce pre povrchy a objemy rovnobežnosten, pyramída, hranol, valec, kužeľ a guľa. Neexistujú žiadne zložité problémy, všetky sú vyriešené v 2-3 krokoch, je dôležité „vidieť“, aký vzorec je potrebné použiť.

Všetky potrebné vzorce sú uvedené nižšie:

Lopta alebo guľa. Guľový alebo guľový povrch (niekedy jednoducho guľa) je geometrické miesto bodov v priestore rovnako vzdialených od jedného bodu - stredu lopty.

Objem lopty rovná objemu pyramídy, ktorej základňa má rovnakú plochu ako povrch gule a výška je polomer gule

Objem gule je jedenapolkrát menší ako objem valca, ktorý je okolo nej opísaný.

Kruhový kužeľ možno získať otáčaním pravouhlého trojuholníka okolo jednej z jeho nôh, preto sa kruhový kužeľ nazýva aj rotačný kužeľ. Pozri tiež Povrchová plocha kruhového kužeľa

Objem okrúhleho kužeľa rovná jednej tretine súčinu základnej plochy S a výšky H:

(H je výška hrany kocky)

Rovnobežník je hranol, ktorého základňou je rovnobežník. Rovnobežník má šesť plôch a všetky sú rovnobežníky. Rovnobežník, ktorého štyri bočné strany sú obdĺžniky, sa nazýva rovný rovnobežnosten. Pravý rovnobežnosten, ktorého šesť plôch sú všetky obdĺžniky, sa nazýva pravouhlý.

Objem pravouhlého rovnobežnostena rovná súčinu plochy základne a výšky:

(S je plocha základne pyramídy, h je výška pyramídy)

Pyramída je mnohosten, ktorý má jednu stranu - základňu pyramídy - ľubovoľný mnohouholník a zvyšok - bočné steny - trojuholníky so spoločným vrcholom, ktorý sa nazýva vrchol pyramídy.

Časť rovnobežná so základňou pyramídy rozdeľuje pyramídu na dve časti. Časť pyramídy medzi jej základňou a touto časťou je zrezaná pyramída.

Objem zrezanej pyramídy rovná jednej tretine súčinu výšky h (OS) súčtom plôch hornej základne S1 (abcde), spodná základňa zrezaného ihlana S2 (ABCDE) a priemerný pomer medzi nimi.

n - počet strán pravidelného mnohouholníka - základne pravidelná pyramída
a - strana pravidelného mnohouholníka - základňa pravidelného ihlana
h - výška pravidelnej pyramídy

Pravidelná trojuholníková pyramída je mnohosten, ktorý má jednu stranu - základňu pyramídy - pravidelný trojuholník a zvyšok - bočné steny - rovnaké trojuholníky so spoločným vrcholom. Výška klesá do stredu základne zhora.

Hlasitosť správna trojuholníková pyramída rovná jednej tretine súčinu plochy pravidelného trojuholníka, ktorý je základňou S (ABC) do výšky h (OS)

a - strana pravidelného trojuholníka - základňa pravidelného trojuholníkového ihlanu
h - výška pravidelného trojuholníkového ihlana

Odvodenie vzorca pre objem štvorstenu

Objem štvorstenu sa vypočíta podľa klasický vzorec objem pyramídy. Je potrebné nahradiť výšku štvorstenu a plochu pravidelného (rovnostranného) trojuholníka.

Objem štvorstenu- sa rovná zlomku v čitateľovi, ktorého druhá odmocnina z dvoch v menovateli je dvanásť, vynásobený druhou mocninou dĺžky hrany štvorstenu

(h je dĺžka strany kosoštvorca)

Obvod p je približne tri celé a jedna sedmina dĺžky priemeru kruhu. Presný pomer obvodu kruhu k jeho priemeru je označený Grécke písmeno π

V dôsledku toho sa obvod kruhu alebo obvodu vypočíta pomocou vzorca

(r - polomer oblúka, n - stredový uhol oblúky v stupňoch.)

Video kurz „Get an A“ obsahuje všetky témy, ktoré potrebujete úspešné ukončenie Jednotná štátna skúška z matematiky za 60-65 bodov. Úplne všetky problémy 1-13 Jednotná štátna skúška profilu matematiky. Vhodné aj na zloženie Základnej jednotnej štátnej skúšky z matematiky. Ak chcete zložiť jednotnú štátnu skúšku s 90-100 bodmi, musíte časť 1 vyriešiť za 30 minút a bezchybne!

Prípravný kurz na Jednotnú štátnu skúšku pre ročníky 10-11, ako aj pre učiteľov. Všetko, čo potrebujete na vyriešenie 1. časti Jednotnej štátnej skúšky z matematiky (prvých 12 úloh) a 13. úlohy (trigonometria). A to je na Jednotnej štátnej skúške viac ako 70 bodov a bez nich sa nezaobíde ani 100-bodový študent, ani študent humanitných vied.

Všetka potrebná teória. Rýchle spôsoby riešenia, úskalia a tajomstvá jednotnej štátnej skúšky. Analyzovali sa všetky aktuálne úlohy časti 1 z FIPI Task Bank. Kurz plne vyhovuje požiadavkám Jednotnej štátnej skúšky 2018.

Kurz obsahuje 5 veľkých tém, každá po 2,5 hodiny. Každá téma je daná od začiatku, jednoducho a jasne.

Stovky úloh jednotnej štátnej skúšky. Slovné úlohy a teória pravdepodobnosti. Jednoduché a ľahko zapamätateľné algoritmy na riešenie problémov. Geometria. teória, referenčný materiál, analýza všetkých typov úloh jednotnej štátnej skúšky. Stereometria. Záludné riešenia, užitočné cheat sheets, rozvoj priestorovej predstavivosti. Trigonometria od nuly k problému 13. Porozumenie namiesto napchávania sa. Jasné vysvetlenie zložitých pojmov. Algebra. Odmocniny, mocniny a logaritmy, funkcia a derivácia. Podklad pre riešenie zložitých problémov 2. časti jednotnej štátnej skúšky.

Video kurz „Získaj A“ obsahuje všetky témy potrebné na úspešné absolvovanie jednotnej štátnej skúšky z matematiky so 60-65 bodmi. Kompletne všetky úlohy 1-13 Profilovej jednotnej štátnej skúšky z matematiky. Vhodné aj na zloženie Základnej jednotnej štátnej skúšky z matematiky. Ak chcete zložiť jednotnú štátnu skúšku s 90-100 bodmi, musíte časť 1 vyriešiť za 30 minút a bezchybne!

Prípravný kurz na Jednotnú štátnu skúšku pre ročníky 10-11, ako aj pre učiteľov. Všetko, čo potrebujete na vyriešenie 1. časti Jednotnej štátnej skúšky z matematiky (prvých 12 úloh) a 13. úlohy (trigonometria). A to je na Jednotnej štátnej skúške viac ako 70 bodov a bez nich sa nezaobíde ani 100-bodový študent, ani študent humanitných vied.

Všetka potrebná teória. Rýchle riešenia, úskalia a tajomstvá Jednotnej štátnej skúšky. Analyzovali sa všetky aktuálne úlohy časti 1 z FIPI Task Bank. Kurz plne vyhovuje požiadavkám Jednotnej štátnej skúšky 2018.

Kurz obsahuje 5 veľkých tém, každá po 2,5 hodiny. Každá téma je daná od začiatku, jednoducho a jasne.

Stovky úloh jednotnej štátnej skúšky. Slovné úlohy a teória pravdepodobnosti. Jednoduché a ľahko zapamätateľné algoritmy na riešenie problémov. Geometria. Teória, referenčný materiál, analýza všetkých typov úloh jednotnej štátnej skúšky. Stereometria. Záludné riešenia, užitočné cheat sheets, rozvoj priestorovej predstavivosti. Trigonometria od nuly k problému 13. Porozumenie namiesto napchávania sa. Jasné vysvetlenie zložitých pojmov. Algebra. Odmocniny, mocniny a logaritmy, funkcia a derivácia. Podklad pre riešenie zložitých problémov 2. časti jednotnej štátnej skúšky.

A starí Egypťania používali metódy na výpočet plôch rôznych obrazcov, podobné našim metódam.

V mojich knihách "začiatky" slávny starogrécky matematik Euclid opísal celkom veľké číslo metódy na výpočet plôch mnohých geometrické tvary. Prvé rukopisy v Rusi obsahujúce geometrické informácie boli napísané v 16. storočí. Popisujú pravidlá hľadania plôch figúrok rôznych tvarov.

Dnes s pomocou moderné metódy môžete nájsť oblasť akejkoľvek postavy s veľkou presnosťou.

Zoberme si jednu z najjednoduchších postáv - obdĺžnik - a vzorec na nájdenie jeho oblasti.

Vzorec oblasti obdĺžnika

Uvažujme obrazec (obr. 1), ktorý pozostáva z $8$ štvorcov so stranami $1$ cm Plocha jedného štvorca so stranou $1$ cm sa nazýva štvorcový centimeter a píše sa $1\ cm^2 $.

Plocha tohto obrázku (obr. 1) sa bude rovnať $8\cm^2$.

Plocha postavy, ktorú možno rozdeliť na niekoľko štvorcov so stranou $1\ cm$ (napríklad $p$), sa bude rovnať $p\ cm^2$.

Inými slovami, plocha obrazca sa bude rovnať toľkým $cm^2$ na koľko štvorcov so stranou $1\ cm$ možno toto číslo rozdeliť.

Zoberme si obdĺžnik (obr. 2), ktorý pozostáva z $3$ pruhov, z ktorých každý je rozdelený na $5$ štvorce so stranou $1\ cm$. celý obdĺžnik pozostáva z $5\cdot 3=15$ takýchto štvorcov a jeho plocha je $15\cm^2$.

Obrázok 1.

Obrázok 2

Oblasť čísel je zvyčajne označená písmenom $S$.

Ak chcete nájsť oblasť obdĺžnika, musíte vynásobiť jeho dĺžku jeho šírkou.

Ak jeho dĺžku označíme písmenom $a$ a šírku písmenom $b$, potom vzorec pre oblasť obdĺžnika bude vyzerať takto:

Definícia 1

Figúrky sú tzv rovný ak sa čísla pri prekrytí jedna na druhú zhodujú. Rovnaké čísla majú rovnaké oblasti a rovnaké obvody.

Plochu postavy možno nájsť ako súčet plôch jej častí.

Príklad 1

Napríklad na obrázku $3$ je obdĺžnik $ABCD$ rozdelený na dve časti čiarou $KLMN$. Plocha jednej časti je $12\ cm^2$ a druhej $9\ cm^2$. Potom sa plocha obdĺžnika $ABCD$ bude rovnať $12\ cm^2+9\ cm^2=21\ cm^2$. Nájdite oblasť obdĺžnika pomocou vzorca:

Ako vidíte, oblasti nájdené oboma metódami sú rovnaké.

Obrázok 3.

Obrázok 4.

Segment $AC$ rozdeľuje obdĺžnik na dva rovnaký trojuholník: $ABC$ a $ADC$. To znamená, že plocha každého trojuholníka sa rovná polovici plochy celého obdĺžnika.

Definícia 2

Obdĺžnik s rovnakými stranami sa nazýva námestie.

Ak stranu štvorca označíme písmenom $a$, potom sa plocha štvorca nájde podľa vzorca:

Odtiaľ pochádza názov štvorca čísla $a$.

Príklad 2

Napríklad, ak je strana štvorca 5 $ cm, potom jeho plocha je:

Objemy

S rozvojom obchodu a stavebníctva v časoch starovekých civilizácií vznikla potreba nájsť objemy. V matematike existuje oblasť geometrie, ktorá sa zaoberá štúdiom priestorové postavy nazývaná stereometria. Zmienky o tom v samostatnom smere matematici sa stretli už v $IV$ storočí pred naším letopočtom.

Starovekí matematici vyvinuli metódu na výpočet objemu jednoduchých postáv - kocky a rovnobežnostenu. Všetky budovy tých čias mali tento tvar. Neskôr sa však našli metódy na výpočet objemu postáv zložitejších tvarov.

Objem pravouhlého rovnobežnostena

Ak formu naplníte mokrým pieskom a potom ju otočíte, získate trojrozmernú postavu, ktorá sa vyznačuje objemom. Ak vytvoríte niekoľko takýchto figúrok pomocou rovnakej formy, dostanete figúrky, ktoré majú rovnaký objem. Ak naplníte formu vodou, objem vody a objem pieskovej figúry budú tiež rovnaké.

Obrázok 5.

Objemy dvoch nádob môžete porovnať tak, že jednu naplníte vodou a nalejete do druhej nádoby. Ak je druhá nádoba úplne naplnená, potom majú nádoby rovnaký objem. Ak voda zostane v prvej, potom je objem prvej nádoby väčší ako objem druhej. Ak pri nalievaní vody z prvej nádoby nie je možné úplne naplniť druhú nádobu, potom je objem prvej nádoby menší ako objem druhej nádoby.

Objem sa meria v nasledujúcich jednotkách:

$mm^3$ -- kubický milimeter,

$cm^3$ -- kubický centimeter,

$dm^3$ -- decimeter kubický,

$m^3$ -- meter kubický,

$km^3$ -- kilometer kubický.

Zmerajte všetky potrebné vzdialenosti v metroch. Objem mnohých trojrozmerných postáv sa dá ľahko vypočítať pomocou príslušných vzorcov. Všetky hodnoty dosadené do vzorcov sa však musia merať v metroch. Preto sa pred vložením hodnôt do vzorca uistite, že sú všetky merané v metroch, alebo že ste na metre previedli iné merné jednotky.

• 1 mm = 0,001 m
• 1 cm = 0,01 m
• 1 km = 1000 m