Объём и площадь поверхности правильной четырёхугольной призмы. Призма

Геометрические фигуры. Призма. Объем призмы

Объём и площадь поверхности правильной четырёхугольной призмы. Призма

Геометрия 6,7,8,9,10,11 класс, ЕГЭ, ГИА

    Распечатать

Призма — многогранник, 2 грани это конгруэнтные (равные) многоугольники, которые лежат впараллельных плоскостях, а оставшиеся грани — параллелограммы, имеющие общие стороны сэтими многоугольниками. Либо (что тоже самое) — это многогранник, основаниями которогоявляются равные многоугольники, а боковыми гранями — параллелограммы.Призма является разновидностью цилиндра.Элементы призмы.
Основания (ABCDE, KLMNP) – 2 грани, являющиесяконгруэнтными многоугольниками, которые лежатв плоскостях, параллельных друг другу.Боковые грани (ABLK, BCML, CDNM, DEPN, EAKP) – каждаяиз граней, не считая оснований. Все боковые грани – этопараллелограммы.Боковая поверхность – сумма боковых граней.Полная поверхность – сумма основания и боковойповерхности.Боковые ребра (AK, BL, CM, DN, EP) – общие стороныбоковых граней.
Высота (KR) – отрезок, который соединяет плоскости, в них лежат основания призмы. Онперпендикулярен этим плоскостям.Диагональ (BP) – отрезок, который соединяет 2 вершины призмы, которые не принадлежат однойграни.Диагональная плоскость – плоскость, которая проходит через боковое ребро призмы, а такжедиагональ основания.Диагональное сечение (EBLP) – пересечение призмы и диагональной плоскости. В сечении получаетсяпараллелограмм, либо — ромб, прямоугольник, квадрат.Перпендикулярное (ортогональное) сечение – пересечение призмы и плоскости, перпендикулярнойбоковому ребру призмы.Свойства призмы.
  • Основания призмы – это равные многоугольники.
  • Боковые грани призмы имеют вид параллелограмма.
  • Боковые ребра призмы параллельные и равны.

площади основания.

  • Площадь боковой поверхности произвольной призмы:

S=P*l,где P — периметр перпендикулярного сечения, l — длина бокового ребра.

  • Площадь боковой поверхности прямой призмы:

S=P*h,где P — периметр основания призмы, h — высота призмы.

  • Перпендикулярное сечение перпендикулярно всем боковым рёбрам призмы.
  • Углы перпендикулярного сечения — это линейные углы двугранных углов при соответствующих

боковых рёбрах.

  • Перпендикулярное сечение перпендикулярно всем боковым граням.
  • Объем призмы равен произведению площади основания призмы, на высоту.
Формула объема призмы:V = Sohгде V – объем призмы,So – площадь основания призмы,h – высота призмы.
Привальная четырехугольная пирамида.        Свойства правильной четырехугольной призмы.
  • Основания правильной четырехугольной призмы – это 2 одинаковых квадрата;
  • Верхнее и нижнее основания параллельны;
  • Боковые грани имеют вид прямоугольников;
  • Все боковые грани равны между собой;
  • Боковые грани перпендикулярны основаниям;
  • Боковые ребра параллельны между собой и равны;
  • Перпендикулярное сечение перпендикулярно всем боковым ребрам и параллельно основаниям;
  • Углы перпендикулярного сечения – прямые;
  • Диагональное сечение правильной четырехугольной призмы является прямоугольником;
  • Перпендикулярное (ортогональное сечение) параллельно основаниям.

Формулы для правильной четырехугольной призмы.Виды призм.Призма, у которой в основании лежит параллелограмм, является параллелепипедом.Прямая призма — это призма, с перпендикулярными боковыми ребрами относительно плоскости основания.Остальные призмы являются наклонными.Правильная призма — прямая призма, в основании у нее лежит правильный многоугольник. Боковыеграни такой призмы — одинаковые прямоугольники.Правильная призма, у которой боковые грани – квадраты (высота равна стороне основания), называетсяполуправильным многогранником.

Дополнительные материалы по теме: Геометрические фигуры. Призма. Объем призмы

Источник: https://www.calc.ru/Geometricheskiye-Figury-Prizma-Obyem-Prizmy.html

Призма. Все что нужно знать для подготовки к ЕГЭ по математике

Объём и площадь поверхности правильной четырёхугольной призмы. Призма



Важное замечание!
Если вместо формул ты видишь абракадабру, почисти кэш. Как это сделать в твоем браузере написано здесь: «Как почистить кэш браузера».

Привет!

Сейчас я расскажу тебе ВСЕ о призме. Без воды. Только то, что нужно.

Помни о своей цели! Тебе нужно подготовиться к ЕГЭ по математике так чтобы поступить в ВУЗ мечты!

Это самый лучший материал в инете.

Не веришь?

Посмотри отзывы внизу статьи и ты все поймешь… И, кстати, можешь оставить свои.

Ладно, хватит болтать – к делу!

формула объема призмы Необычная формула объёма призмы Объем правильной треугольной призмы Объем правильной четырёхугольной призмы Объем правильной шестиугольной призмы Площадь поверхности призмы А здесь ты можешь скачать весь текст в pdf формате. ПРИЗМА. КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ И ОСНОВНЫЕ ФОРМУЛЫ Теперь я хочу услышать тебя!

Определение призмы

  • Призма — многогранник, две грани которого (основания) — равные многоугольники, лежащие в параллельных плоскостях, а боковые грани — параллелограммы.

Высота призмы – перпендикуляр, опущенный из одной из вершин призмы на плоскость противоположного основания.

Виды призм

  • Призма, основанием которой является параллелограмм, называется параллелепипедом.
  • Прямая призма — это призма, у которой боковые ребра перпендикулярны плоскости основания. Другие призмы называются наклонными.
  • Правильная призма — это прямая призма, основанием которой является правильный многоугольник. Боковые грани правильной призмы — равные прямоугольники.

Объем и площадь призмы

формула объема призмы:

 ,

где   — площадь основания,

  — высота.

 

Необычная формула объема призмы:

 ,

где   – площадь сечения, перпендикулярного боковому ребру,

  – длина бокового ребра.

Площадь полной поверхности призмы – сумма площадей всех граней.

А теперь подробнее….

Что такое призма

Давай ответим сперва картинками:

Смотри: у призмы сверху и снизу два одинаковых многоугольника – они называются основаниями. Остальные грани называются боковыми.

Плоскости оснований параллельный. Боковые грани – параллелограммы.

Рисуем ещё раз:

А теперь: рёбра.

Смотри: бывают рёбра основания и боковые рёбра.

Важно знать, что:

Все боковые рёбра призмы равны и параллельны.
  • Если в основании призмы лежит треугольник, то призма называется треугольной, если четырёхугольник, то – четырёхугольной и так далее.
  • Бывают и десятиугольные, и двадцатиугольные призмы, но , к счастью, не в твоих задачах.
  • А у тебя будут встречаться чаще всего треугольные, четырёхугольные и шестиугольные призмы.

Высота призмы

Высота призмы – перпендикуляр, опущенный из одной из вершин призмы на плоскость противоположного основания.

И ясно, что та же самая высота получится, если опустить перпендикуляр из любой точки на верхней плоскости.

Согласен?

Прямая призма

Если боковые рёбра призмы перпендикулярны основанию, то призма называется прямой.

У прямой призмы:
  • все боковые грани прямоугольники;
  • все сечения проходящие через боковые рёбра – прямоугольники;
  • и даже сечения, проходящие только через одно боковое ребро – прямоугольники.
У прямой призмы высота совпадает с боковым ребром.

Правильная призма

Если боковые рёбра призмы перпендикулярны основанию, а в основании лежит правильный многоугольник, то призма называется правильной.

То есть правильная призма – это прямая призма, у которой в основании правильный многоугольник.

Тебе, скорее всего, может встретиться:

1) Правильная треугольная призма – в основании правильный треугольник, боковые грани – прямоугольники.

2) Правильная четырёхугольная призма – это ещё и разновидность прямоугольного параллелепипеда – в основании квадрат, боковые грани – прямоугольники.

3) Правильная шестиугольная призма – в основании правильный шестиугольник, боковые грани – прямоугольники.

формула объема призмы

  –площадь основания

  – высота

Эта формула верна для любой призмы, но если призма прямая, то   «превращается» в боковое ребро. И тогда

– то же самое, что

Необычная формула объёма призмы

Представь себе, есть ещё одна, «перевёрнутая» формула для объёма призмы .

  – площадь сечения, перпендикулярного боковому ребру,

  – длина бокового ребра.

Используется ли эта формула в задачах? Честно говоря, довольно редко, так что можешь ограничиться знанием основной формулы объёма.

Давай теперь для упражнения посчитаем объём самых популярных призм.

Объем правильной треугольной призмы

Пусть дано, что сторона основания равна  , а боковое ребро равно  .

Найдём объём:

Вспомним, как находить площадь правильного треугольника

Подставляем в формулу объёма:

 .

Объем правильной четырёхугольной призмы

Опять дано: сторона основания равна  , боковое ребро равно  .

Ну, площадь квадрата долго искать не надо:

Значит,  .

Объем правильной шестиугольной призмы

Что же такое  ? Как найти?

Смотри: шестиугольник   состоит из шести одинаковых правильных треугольников.

Значит:  

Ну и теперь  .

Площадь поверхности призмы

Площадь боковой поверхности призмы – сумма площадей всех боковых граней.

Есть ли общая формула?

 

Нет, в общем случае нет. Просто нужно искать площади боковых граней и суммировать их.

Площадь полной поверхности призмы – сумма площадей всех граней.

Формулу можно написать для прямой призмы:

Но всё-таки гораздо проще в каждом конкретном случае сложить все площади, чем запоминать дополнительные формулы.

 , где   – периметр основания.

 .

Для примера посчитаем полную поверхность правильной шестиугольной призмы.

Пусть сторона основания равна  , а боковое ребро равно  .

Все боковые грани – прямоугольники. Значит  .

  – это уже выводили при подсчёте объёма.

Итак, получаем:

 .

ПРИЗМА. КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ И ОСНОВНЫЕ ФОРМУЛЫ

1. Определение

  • Призма — многогранник, две грани которого (основания) — равные многоугольники, лежащие в параллельных плоскостях, а боковые грани — параллелограммы.

Высота призмы – перпендикуляр, опущенный из одной из вершин призмы на плоскость противоположного основания.

2. Виды призм:

  • Призма, основанием которой является параллелограмм, называется параллелепипедом.
  • Прямая призма — это призма, у которой боковые ребра перпендикулярны плоскости основания. Другие призмы называются наклонными.
  • Правильная призма — это прямая призма, основанием которой является правильный многоугольник. Боковые грани правильной призмы — равные прямоугольники.

3. Объем и площадь призмы:

  • формула объема призмы:  , где   — площадь основания,   — высота.
  • Необычная формула объема призмы:  , где   – площадь сечения, перпендикулярного боковому ребру,   – длина бокового ребра.
  • Площадь полной поверхности призмы – сумма площадей всех граней.  .

Теперь я хочу услышать тебя!

Я постаралась сжато, без воды рассказать о том, что такое призма.

Что тебе понравилось? Что не понравилось?

Может быть ты нашел ошибку?

Или знаешь другой хороший материал на эту тему? 

Источник: https://youclever.org/book/prizma-1

Объём и площадь поверхности правильной четырёхугольной призмы

Объём и площадь поверхности правильной четырёхугольной призмы. Призма

В школьной программе по курсу стереометрии изучение объёмных фигур обычно начинается с простого геометрического тела — многогранника призмы. Роль её оснований выполняют 2 равных многоугольника, лежащих в параллельных плоскостях.

Частным случаем является правильная четырёхугольная призма.

Её основами являются 2 одинаковых правильных четырёхугольника, к которым перпендикулярны боковые стороны, имеющие форму параллелограммов (или прямоугольников, если призма не наклонная).

Как выглядит призма

Правильной четырёхугольной призмой называется шестигранник, в основаниях которого находятся 2 квадрата, а боковые грани представлены прямоугольниками. Иное название для этой геометрической фигуры — прямой параллелепипед.

Рисунок, на котором изображена четырёхугольная призма, показан ниже.

На картинке также можно увидеть важнейшие элементы, из которых состоит геометрическое тело. К ним принято относить:

  1. Основы призмы — квадраты LMNO и L₁M₁N₁O₁.
  2. Боковые грани — прямоугольники MM₁L₁L, LL₁O₁O, NN₁O₁O и MM₁N₁N, расположенные под прямым углом к основаниям.
  3. Боковые рёбра — отрезки, расположенные на стыке между двумя боковыми гранями: M₁M, N₁N, O₁O и L₁L. Также выполняют роль высоты (поскольку лежат в параллельной основаниям плоскости). В призме боковые рёбра всегда равны между собой — это одно из важнейших свойств этого геометрического тела.
  4. Диагонали, которые, в свою очередь, подразделяются ещё на 3 категории. К ним относится 4 диагонали основания (MO, N₁L₁), 8 диагоналей боковых граней (ML₁, O₁L) и 4 диагонали призмы, начала и концы которых являются вершинами 2 разных оснований и боковых сторон (MO₁, N₁L).

Иногда в задачах по геометрии можно встретить понятие сечения. Определение будет звучать так: сечение — это все точки объёмного тела, принадлежащие секущей плоскости.

Сечение бывает перпендикулярным (пересекает рёбра фигуры под углом 90 градусов).

Для прямоугольной призмы также рассматривается диагональное сечение (максимальное количество сечений, которых можно построить — 2), проходящее через 2 ребра и диагонали основания.

Если же сечение нарисовано так, что секущая плоскость не параллельна ни основам, ни боковым граням, в результате получается усечённая призма.

Для нахождения приведённых призматических элементов используются различные отношения и формулы. Часть из них известна из курса планиметрии (например, для нахождения площади основания призмы достаточно вспомнить формулу площади квадрата).

Площадь поверхности и объём

Чтобы определить объём призмы по формуле, необходимо знать площадь её основания и высоту:

V = Sосн·h

Так как основанием правильной четырёхгранной призмы является квадрат со стороной a, можно записать формулу в более подробном виде:

V = a²·h

Если речь идёт о кубе — правильной призме с равной длиной, шириной и высотой, объём вычисляется так:

V = a³

Чтобы понять, как найти площадь боковой поверхности призмы, необходимо представить себе её развёртку.

Из чертежа видно, что боковая поверхность составлена из 4 равных прямоугольников. Её площадь вычисляется как произведение периметра основания на высоту фигуры:

Sбок = Pосн·h

С учётом того, что периметр квадрата равен P = 4a, формула принимает вид:

Sбок = 4a·h

Для куба:

Sбок = 4a²

Для вычисления площади полной поверхности призмы нужно к боковой площади прибавить 2 площади оснований:

Sполн = Sбок + 2Sосн

Применительно к четырёхугольной правильной призме формула имеет вид:

Sполн = 4a·h + 2a²

Для площади поверхности куба:

Sполн = 6a²

Зная объём или площадь поверхности, можно вычислить отдельные элементы геометрического тела.

Нахождение элементов призмы

Часто встречаются задачи, в которых дан объём или известна величина боковой площади поверхности, где необходимо определить длину стороны основания или высоту. В таких случаях формулы можно вывести:

  • длина стороны основания: a = Sбок / 4h = √(V / h);
  • длина высоты или бокового ребра: h = Sбок / 4a = V / a²;
  • площадь основания: Sосн = V / h;
  • площадь боковой грани: Sбок. гр = Sбок / 4.

Чтобы определить, какую площадь имеет диагональное сечение, необходимо знать длину диагонали и высоту фигуры. Для квадрата d = a√2. Из этого следует:

Sдиаг = ah√2

Для вычисления диагонали призмы используется формула:

dприз = √(2a² + h²)

Чтобы понять, как применять приведённые соотношения, можно попрактиковаться и решить несколько несложных заданий.

Примеры задач с решениями

Вот несколько заданий, встречающихся в государственных итоговых экзаменах по математике.

Задание 1.

В коробку, имеющую форму правильной четырёхугольной призмы, насыпан песок. Высота его уровня составляет 10 см. Каким станет уровень песка, если переместить его в ёмкость такой же формы, но с длиной основания в 2 раза больше?

Решение.

Следует рассуждать следующим образом. Количество песка в первой и второй ёмкости не изменялось, т. е. его объём в них совпадает. Можно обозначить длину основания за a. В таком случае для первой коробки объём вещества составит:

V₁ = ha² = 10a²

Для второй коробки длина основания составляет 2a, но неизвестна высота уровня песка:

V₂ = h (2a)² = 4ha²

Поскольку V₁ = V₂, можно приравнять выражения:

10a² = 4ha²

После сокращения обеих частей уравнения на a² получается:

10 = 4h

В результате новый уровень песка составит h = 10 / 4 = 2,5 см.

Задание 2.

ABCDA₁B₁C₁D₁ — правильная призма. Известно, что BD = AB₁ = 6√2. Найти площадь полной поверхности тела.

Решение.

Чтобы было проще понять, какие именно элементы известны, можно изобразить фигуру.

Поскольку речь идёт о правильной призме, можно сделать вывод, что в основании находится квадрат с диагональю 6√2. Диагональ боковой грани имеет такую же величину, следовательно, боковая грань тоже имеет форму квадрата, равного основанию. Получается, что все три измерения — длина, ширина и высота — равны. Можно сделать вывод, что ABCDA₁B₁C₁D₁ является кубом.

Длина любого ребра определяется через известную диагональ:

a = d / √2 = 6√2 / √2 = 6

Площадь полной поверхности находится по формуле для куба:

Sполн = 6a² = 6·6² = 216

Задание 3.

В комнате производится ремонт. Известно, что её пол имеет форму квадрата с площадью 9 м². Высота помещения составляет 2,5 м. Какова наименьшая стоимость оклейки комнаты обоями, если 1 м² стоит 50 рублей?

Решение.

Поскольку пол и потолок являются квадратами, т. е. правильными четырёхугольниками, и стены её перпендикулярны горизонтальным поверхностям, можно сделать вывод, что она является правильной призмой. Необходимо определить площадь её боковой поверхности.

Длина комнаты составляет a = √9 = 3 м.

Обоями будет оклеена площадь Sбок = 4·3·2,5 = 30 м².

Наименьшая стоимость обоев для этой комнаты составит 50·30 = 1500 рублей.

Таким образом, для решения задач на прямоугольную призму достаточно уметь вычислять площадь и периметр квадрата и прямоугольника, а также владеть формулами для нахождения объёма и площади поверхности.

Как найти площадь куба

Источник: https://1001student.ru/matematika/obyom-i-ploshhad-poverhnosti-pravilnoj-chetyryohugolnoj-prizmy.html

Понятие многогранника. Призма. Площадь поверхности призмы. урок. Геометрия 10 Класс

Объём и площадь поверхности правильной четырёхугольной призмы. Призма

С помощью этого урока все желающие смогут самостоятельно познакомиться с темой «Понятие многогранника. Призма. Площадь поверхности призмы».

Определение. Поверхность, составленную из многоугольников и ограничивающую некоторое геометрическое тело, будем называть многогранной поверхностью или многогранником.

Рассмотрим следующие примеры многогранников:

1. Тетраэдр ABCD – это поверхность, составленная из четырех треугольников: АВС, ADB, BDC и ADC (рис. 1).

Рис. 1

2. Параллелепипед ABCDA1B1C1D1 – это поверхность, составленная из шести параллелограммов (рис. 2).

Рис. 2

Основными элементами многогранника являются грани, ребра, вершины.

Грани – это многоугольники, составляющие многогранник.

Ребра – это стороны граней.

Вершины – это концы ребер.

Рассмотрим тетраэдр ABCD (рис. 1). Укажем его основные элементы.

Грани: треугольники АВС, ADB, BDC, ADC.

Ребра: АВ, АС, ВС, DC, AD, BD.

Вершины: А, В, С, D.

Рассмотрим параллелепипед ABCDA1B1C1D1 (рис. 2).

Грани: параллелограммы АА1D1D, D1DСС1, ВВ1С1С, АА1В1В, ABCD, A1B1C1D1.

Ребра: АА1, ВВ1, СС1, DD1, AD, A1D1, B1C1, BC, AB, A1B1, D1C1, DC.

Вершины: A, B, C, D, A1,B1,C1,D1. 

Важным частным случаем многогранника является призма.

Рассмотрим треугольную призму АВСА1В1С1 (рис. 3).

Рис. 3

Равные треугольники АВС и А1В1С1 расположены в параллельных плоскостях α и β так, что ребра АА1, ВВ1, СС1 параллельны.

То есть АВСА1В1С1 – треугольная призма, если:

1) Треугольники АВС и А1В1С1  равны.

2) Треугольники АВС и А1В1С1  расположены в параллельных плоскостях α и β: ABC║А1B1C (α ║ β).

3) Ребра АА1, ВВ1, СС1 параллельны.

АВС и А1В1С1 – основания призмы.

АА1, ВВ1, СС1 – боковые ребра призмы.

Если с произвольной точки Н1 одной плоскости (например, β) опустить перпендикуляр НН1 на плоскость α, то этот перпендикуляр называется высотой призмы.

Определение. Если боковые ребра перпендикулярны к основаниям, то призма называется прямой, а в противном случае – наклонной.

Рассмотрим треугольную призму АВСА1В1С1 (рис. 4). Эта призма – прямая. То есть, ее боковые ребра перпендикулярны основаниям.

Например, ребро АА1 перпендикулярно плоскости АВС.  Ребро АА1 является высотой этой призмы.

Рис. 4

Заметим, что боковая грань АА1В1В перпендикулярна к основаниям АВС и А1В1С1, так как она проходит через перпендикуляр АА1 к основаниям.

Теперь рассмотрим наклонную призму АВСА1В1С1 (рис. 5). Здесь боковое ребро не перпендикулярно плоскости основания. Если опустить из точки А1 перпендикуляр А1Н на АВС, то этот перпендикуляр будет высотой призмы. Заметим, что отрезок АН – это проекция отрезка АА1 на плоскость АВС.

Тогда угол между прямой АА1 и плоскостью АВС это угол между прямой АА1 и её АН проекцией на плоскость, то есть угол А1АН.

Рис. 5

Рассмотрим четырехугольную призму ABCDA1B1C1D1 (рис. 6). Рассмотрим, как  она получается.

1) Четырехугольник ABCD равен четырехугольнику A1B1C1D1: ABCD = A1B1C1D1.

2) Четырехугольники ABCD и A1B1C1D1 лежат в параллельных плоскостях α и β: ABC║А1B1C (α ║ β).

3) Четырехугольники ABCD и A1B1C1D1  расположены так, что боковые ребра параллельны, то есть: АА1║ВВ1║СС1║DD1.

Определение. Диагональ призмы – это отрезок, соединяющий две вершины призмы, не принадлежащие одной грани.

Например, АС1 – диагональ четырехугольной призмы ABCDA1B1C1D1.

Определение. Если боковое ребро АА1 перпендикулярно плоскости основания, то такая призма называется прямой.

Рис. 6

Частным случаем четырёхугольной призмы является известный нам параллелепипед. Параллелепипед ABCDA1B1C1D1 изображен на рис. 7.

Рассмотрим, как он устроен:

1) В основаниях лежат равные фигуры. В данном случае – равные параллелограммы ABCD и A1B1C1D1: ABCD = A1B1C1D1.

2) Параллелограммы ABCD и A1B1C1D1 лежат в параллельных плоскостях α и β: ABC║A1B1C1 (α ║ β).

3) Параллелограммы ABCD и A1B1C1D1 расположены таким образом, что боковые ребра параллельны между собой: АА1║ВВ1║СС1║DD1.

Рис. 7

Из точки А1 опустим перпендикуляр АН на плоскость АВС. Отрезок А1Н является высотой.

Рассмотрим, как устроена шестиугольная призма (рис. 8).

1) В основании лежат равные шестиугольники ABCDEF и A1B1C1D1E1F1: ABCDEF = A1B1C1D1E1F1.

2) Плоскости шестиугольников ABCDEF и A1B1C1D1E1F1 параллельны, то есть основания лежат в параллельных плоскостях: ABC║А1B1C (α ║ β).

3) Шестиугольники ABCDEF и A1B1C1D1E1F1 расположены так, что все боковые ребра между собой параллельны: АА1║ВВ1…║FF1.

Рис. 8

Определение. Если какое-нибудь боковое ребро перпендикулярно плоскости основания, то такая шестиугольная призма называется прямой.

Определение. Прямая призма называется правильной, если её основания – правильные многоугольники.

Рассмотрим правильную треугольную призму АВСА1В1С1.

Рис. 9

Треугольная призма АВСА1В1С1 – правильная, это значит, что в основаниях лежат правильные треугольники, то есть все стороны этих треугольников равны. Также данная призма – прямая. Значит, боковое ребро перпендикулярно плоскости основания. А это значит, что все боковые грани – равные прямоугольники.

Итак, если треугольная призма АВСА1В1С1 – правильная, то:

1) Боковое ребро перпендикулярно плоскости основания, то есть является высотой: AA1 ⊥ АВС.

2) В основании лежит правильный треугольник: ∆АВС – правильный.

Определение. Площадью полной поверхности призмы называется сумма площадей всех её граней. Обозначается Sполн.

Определение. Площадью боковой поверхности называется сумма площадей всех боковых граней. Обозначается Sбок.

Призма имеет два основания. Тогда площадь полной поверхности призмы:

Sполн = Sбок+ 2Sосн.

Площадь боковой поверхности прямой призмы равна произведению периметра основания на высоту призмы.

Доказательство проведем на примере треугольной призмы.

Дано: АВСА1В1С1 – прямая призма, т. е. АА1 ⊥ АВС.

АА1 = h.

Доказать: Sбок = Росн ∙ h.

Рис. 10

Доказательство.

Треугольная призма АВСА1В1С1 – прямая, значит, АА1В1В, АА1С1С, ВВ1С1С – прямоугольники.

Найдем площадь боковой поверхности как сумму площадей прямоугольников АА1В1В, АА1С1С, ВВ1С1С:

Sбок = АВ∙ h + ВС∙ h + СА∙ h = (AB + ВС + CА) ∙ h = Pосн ∙ h.

Получаем, Sбок = Росн ∙ h, что и требовалось доказать.

Мы познакомились с многогранниками, призмой, её разновидностями. Доказали теорему о боковой поверхности призмы. На следующем уроке мы будем решать задачи на призму.

Список рекомендованной литературы

  1. Геометрия. 10-11 класс : учебник для учащихся общеобразовательных учреждений (базовый и профильный уровни) / И. М. Смирнова, В. А. Смирнов. – 5-е издание, исправленное и дополненное – М. : Мнемозина, 2008. – 288 с. : ил.
  2. Геометрия. 10-11 класс: Учебник для общеобразовательных учебных заведений / Шарыгин И. Ф. – М.: Дрофа, 1999. – 208 с.: ил.
  3. Геометрия. 10 класс: Учебник для общеобразовательных учреждений с углубленным и профильным изучением математики /Е. В. Потоскуев, Л. И. Звалич. – 6-е издание, стереотип. – М. : Дрофа, 008. – 233 с. :ил.

Рекомендованные ссылки на ресурсы интернет

Рекомендованное домашнее задание

  1. Какое минимальное число граней может иметь призма? Сколько вершин, ребер у такой призмы?
  2. Существует ли призма, которая имеет в точности 100 ребер?
  3. Боковое ребро наклонено к плоскости основания под углом 60°. Найдите высоту призмы, если боковое ребро равно 6 см.
  4. В прямой треугольной призме все ребра равны. Площадь ее боковой поверхности составляет 27 см2. Найдите площадь полной поверхности призмы.

Источник: https://interneturok.ru/lesson/geometry/10-klass/mnogogranniki/ponyatie-mnogogrannika-prizma-ploschad-poverhnosti-prizmy?konspekt

Правильная четырехугольная призма

Объём и площадь поверхности правильной четырёхугольной призмы. Призма

Развернуть структуру обучения

структуру обучения

Определение.

Правильная четырехугольная призма – это шестигранник, основаниями которого являются два равных квадрата, а боковые грани представляют собой равные прямоугольники

Боковое ребро – это общая сторона двух смежных боковых граней

Высота призмы – это отрезок, перпендикулярный основаниям призмы

Диагональ призмы – отрезок, соединяющий две вершины оснований, которые не принадлежат к одной грани

Диагональная плоскость – плоскость, которая проходит через диагональ призмы и ее боковые ребра

Диагональное сечение – границы пересечения призмы и диагональной плоскости. Диагональное сечение правильной четырехугольной призмы представляет собой прямоугольник

Перпендикулярное сечение (ортогональное сечение) – это пересечение призмы и плоскости, проведенной перпендикулярно ее боковым ребрам

На рисунке изображены две правильные четырехугольные призмы, у которых обозначены соответствующими буквами:

  • Основания ABCD и A1B1C1D1 равны и параллельны друг другу
  • Боковые грани AA1D1D, AA1B1B, BB1C1C и CC1D1D, каждая из которых является прямоугольником
  • Боковая поверхность – сумма площадей всех боковых граней призмы
  • Полная поверхность – сумма площадей всех оснований и боковых граней (сумма площади боковой поверхности и оснований)
  • Боковые ребра AA1, BB1, CC1 и DD1.
  • Диагональ B1D
  • Диагональ основания  BD
  • Диагональное сечение BB1D1D
  • Перпендикулярное сечение A2B2C2D2 .
  • Основаниями являются два равных квадрата
  • Основания параллельны друг другу
  • Боковыми гранями являются прямоугольники
  • Боковые грани равны между собой
  • Боковые грани перпендикулярны основаниям
  • Боковые ребра параллельны между собой и равны
  • Перпендикулярное сечение перпендикулярно всем боковым ребрам и параллельно основаниям
  • Углы перпендикулярного сечения – прямые
  • Диагональное сечение правильной четырехугольной призмы представляет собой прямоугольник
  • Перпендикулярное (ортогональное сечение) параллельно основаниям

При решении задач на тему “правильная четырехугольная призма” подразумевается, что:

Правильная призма — призма в основании которой лежит правильный многоугольник, а боковые ребра перпендикулярны плоскостям основания. То есть правильная четырехугольная призма содержит в своем основании квадрат. (см. выше свойства правильной четырехугольной призмы)

Примечание. Это часть урока с задачами по геометрии (раздел стереометрия –  призма). Здесь размещены задачи, которые вызывают трудности при решении. Если Вам необходимо решить задачу по геометрии, которой здесь нет – пишите об этом в форумеДля обозначения действия извлечения квадратного корня в решениях задач используется символ √ .    В правильной четырёхугольной призме площадь основания 144 см2, а высота 14 см. Найти диагональ призмы и площадь полной поверхности.

Решение.

Правильный четырехугольник – это квадрат.

Соответственно, сторона основания будет равна

√144 = 12 см. Откуда диагональ основания правильной прямоугольной призмы будет равна √( 122 + 122 ) = √288 = 12√2 Диагональ правильной призмы образует с диагональю основания и высотой призмы прямоугольный треугольник. Соответственно, по теореме Пифагора диагональ заданной правильной четырехугольной призмы будет равна:

√( ( 12√2 )2 + 142 ) = 22 см

Ответ: 22 см

Определите полную поверхность правильной четырехугольной призмы, если ее диагональ равна 5 см, а диагональ боковой грани равна 4 см.

Решение.

Поскольку в основании правильной четырехугольной призмы лежит квадрат, то сторону основания (обозначим как a) найдем по теореме Пифагора:

a2 + a2 = 52

2a2 = 25 a = √12,5 Высота боковой грани (обозначим как h) тогда будет равна:

h2 + 12,5 = 42

h2 + 12,5 = 16
h2 = 3,5 h = √3,5 Площадь полной поверхности будет равна сумме площади боковой поверхности и удвоенной площади основания

S = 2a2 + 4ah

S = 25 + 4√12,5 * √3,5 S = 25 + 4√43,75 S = 25 + 4√(175/4) S = 25 + 4√(7*25/4)

S = 25 + 10√7 ≈ 51,46 см2 .

Ответ: 25 + 10√7 ≈ 51,46 см2 .

15306.1214  

 Прямая призма | Описание курса | Диагональное сечение правильной призмы 

Источник: https://profmeter.com.ua/communication/learning/course/course7/lesson201/

WikiMedForum.Ru
Добавить комментарий