STREAMORA

Matematyka · Matura podstawowa

Stereometria — sześcian, stożek i przekątna bryły

Przekątna sześcianu, pole i objętość stożka oraz przekątna prostopadłościanu. Zadania z rysunkiem wyobrażonym i kontrolą jednostek.

Od czego zacząć

Zacznij od nazwania szukanej wielkości: długości, pola powierzchni albo objętości. Przekątna ściany i przekątna całej bryły to różne odcinki.

Przy stożku prostym promień, wysokość i tworząca tworzą trójkąt prostokątny. Dzięki temu możesz wyznaczyć brakującą długość przed obliczeniem pola.

Najważniejsze zależności

  • Przekątna sześcianu: d=a3d=a\sqrt3, a jego pole całkowite: Pc=6a2P_c=6a^2.
  • Dla stożka prostego l2=r2+h2l^2=r^2+h^2, Pc=πr2+πrlP_c=\pi r^2+\pi rl oraz V=πr2h/3V=\pi r^2h/3.
  • Przekątna prostopadłościanu o krawędziach a, b, c: d=a2+b2+c2d=\sqrt{a^2+b^2+c^2}.

PRZYKŁAD 1

Przykład 1

Przekątna sześcianu ma długość 636\sqrt3. Oblicz jego pole powierzchni całkowitej.

  1. Rozpoznaj przekątną bryły

    Przekątna sześcianu jest równa a razy pierwiastek z 3.

    a3=63  ⟹  a=6a\sqrt3=6\sqrt3\implies a=6
  2. Policz pole ściany

    Ściana jest kwadratem o boku 6.

    a2=36a^2=36
  3. Uwzględnij sześć ścian

    Wszystkie ściany sześcianu mają takie samo pole.

    Pc=6⋅36=216P_c=6\cdot36=216
Odpowiedź

216216

Pytanie dotyczy pola, więc nie obliczamy a do trzeciej potęgi. Przekątna ściany miałaby mnożnik pierwiastek z 2.

PRZYKŁAD 2

Przykład 2

Stożek prosty ma promień podstawy 3 cm i wysokość 4 cm. Oblicz pole całkowite oraz objętość.

  1. Wyznacz tworzącą

    Promień i wysokość są przyprostokątnymi.

    l=32+42=5 cml=\sqrt{3^2+4^2}=5\text{ cm}
  2. Dodaj pole podstawy i boczne

    Pole boczne wymaga tworzącej, nie wysokości.

    Pc=π⋅32+π⋅3⋅5=24π cm2P_c=\pi\cdot3^2+\pi\cdot3\cdot5=24\pi\text{ cm}^2
  3. Oblicz objętość z wysokości

    Do objętości wstawiamy wysokość 4 cm.

    V=13π⋅32⋅4=12π cm3V=\frac13\pi\cdot3^2\cdot4=12\pi\text{ cm}^3
Odpowiedź

Pc=24π cm2,V=12π cm3P_c=24\pi\text{ cm}^2,\quad V=12\pi\text{ cm}^3

Tworząca 5 cm występuje we wzorze na pole boczne; wysokość 4 cm występuje we wzorze na objętość.

TWOJA PRÓBA

Spróbuj samodzielnie

Krawędzie prostopadłościanu mają długości 3, 4 i 12. Oblicz długość przekątnej bryły.

Zobacz rozwiązanie i sprawdź swoją próbę
  1. Dodaj kwadraty trzech krawędzi

    Można też najpierw obliczyć przekątną podstawy równą 5, a potem użyć Pitagorasa z wysokością 12.

    d=32+42+122=169=13d=\sqrt{3^2+4^2+12^2}=\sqrt{169}=13
Odpowiedź

1313

Wzór z dwiema krawędziami dałby przekątną ściany, nie całej bryły.

Typowe błędy

  • Użycie wzoru na przekątną ściany zamiast przekątnej bryły.
  • Zamiana wysokości stożka z tworzącą.
  • Mylenie jednostek kwadratowych i sześciennych.

Zapamiętaj

Zapisz nazwę odcinka oraz szukanej wielkości. To chroni przed zastosowaniem poprawnego wzoru do niewłaściwych danych.

Pytania i odpowiedzi

Czym różni się przekątna ściany sześcianu od przekątnej bryły?

Przekątna ściany ma długość a razy pierwiastek z 2, a przekątna bryły a razy pierwiastek z 3.

Czy wysokość i tworząca stożka są równe?

W nieosobliwym stożku prostym tworząca jest dłuższa od wysokości. Łączy je zależność l² = r² + h².

O materiale i źródłach

To autorskie przykłady i objaśnienia Streamory. Nie są zadaniami z konkretnego arkusza ani oficjalnym kluczem CKE.

Aktualny zakres i warunki egzaminu sprawdzaj w informatorach CKE. Streamora jest niezależną platformą do nauki.

Zauważoną niejasność możesz zgłosić na kontakt@streamora.pl, podając tytuł poradnika i numer przykładu.