Stereometri dersi için okul müfredatında, üç boyutlu şekillerin incelenmesi genellikle basit bir geometrik gövdeyle (bir prizmanın çokyüzlüsü) başlar. Tabanlarının rolü paralel düzlemlerde uzanan 2 eşit çokgen tarafından gerçekleştirilir. Özel bir durum, düzenli bir dörtgen prizmadır. Tabanları, kenarları dik olan, paralelkenar (veya prizma eğimli değilse dikdörtgen) şeklinde olan 2 özdeş normal dörtgendir.

Bir prizma neye benziyor?

Düzenli bir dörtgen prizma, tabanları 2 kare olan ve yan yüzleri dikdörtgenlerle temsil edilen bir altıgendir. Bu geometrik şeklin bir başka adı da düz paralel yüzlüdür.

Aşağıda dörtgen prizmayı gösteren bir çizim gösterilmektedir.

Resimde de görebilirsiniz geometrik bir gövdeyi oluşturan en önemli unsurlar. Bunlar şunları içerir:

Bazen geometri problemlerinde kesit kavramıyla karşılaşabilirsiniz. Tanım şu şekilde olacaktır: bir bölüm, bir kesme düzlemine ait hacimsel bir gövdenin tüm noktalarıdır. Bölüm dik olabilir (şeklin kenarlarıyla 90 derecelik bir açıyla kesişir). Dikdörtgenler prizması için, tabanın 2 kenarından ve köşegenlerinden geçen bir çapraz bölüm de dikkate alınır (yapılabilecek maksimum bölüm sayısı 2'dir).

Kesit, kesme düzlemi tabanlara veya yan yüzlere paralel olmayacak şekilde çizilirse sonuç kesik bir prizma olur.

İndirgenmiş prizmatik elemanları bulmak için çeşitli ilişkiler ve formüller kullanılır. Bazıları planimetri dersinden bilinmektedir (örneğin, bir prizmanın tabanının alanını bulmak için karenin alan formülünü hatırlamak yeterlidir).

Yüzey alanı ve hacim

Formülü kullanarak bir prizmanın hacmini belirlemek için tabanının ve yüksekliğinin alanını bilmeniz gerekir:

V = Sbas h

Düzenli bir tetrahedral prizmanın tabanı bir kenarı olan bir kare olduğundan A, Formülü daha ayrıntılı biçimde yazabilirsiniz:

V = a²·h

Eşit uzunluk, genişlik ve yüksekliğe sahip normal bir prizma olan bir küpten bahsediyorsak, hacim şu şekilde hesaplanır:

Bir prizmanın yan yüzey alanını nasıl bulacağınızı anlamak için onun gelişimini hayal etmeniz gerekir.

Çizimden yan yüzeyin 4 eşit dikdörtgenden oluştuğu görülmektedir. Alanı, tabanın çevresinin ve şeklin yüksekliğinin çarpımı olarak hesaplanır:

S tarafı = Pozn h

Karenin çevresinin eşit olduğunu dikkate alırsak P = 4a, formül şu şekli alır:

S tarafı = 4a saat

Küp için:

Kenar = 4a²

Prizmanın toplam yüzey alanını hesaplamak için yan alana 2 taban alanı eklemeniz gerekir:

Tam = Yan Taraf + 2K Ana

Dörtgen düzenli bir prizmayla ilgili olarak formül şöyle görünür:

Toplam = 4a h + 2a²

Bir küpün yüzey alanı için:

Tam = 6a²

Hacmi veya yüzey alanını bilerek geometrik bir cismin bireysel elemanlarını hesaplayabilirsiniz.

Prizma elemanlarını bulma

Çoğu zaman hacmin verildiği veya yan yüzey alanının değerinin bilindiği, tabanın yan tarafının uzunluğunun veya yüksekliğinin belirlenmesinin gerekli olduğu problemler vardır. Bu gibi durumlarda formüller türetilebilir:

• taban yan uzunluğu: a = Skenar / 4h = √(V / h);
• yükseklik veya yan kaburga uzunluğu: h = Syan / 4a = V / a²;
• taban alanı: Sbas = V/h;
• yan yüz alanı: Taraf gr = Yan taraf / 4.

Çapraz bölümün ne kadar alana sahip olduğunu belirlemek için köşegenin uzunluğunu ve şeklin yüksekliğini bilmeniz gerekir. Bir kare için d = a√2.Öyleyse:

Sdiag = ah√2

Bir prizmanın köşegenini hesaplamak için aşağıdaki formülü kullanın:

dödülü = √(2a² + h²)

Verilen ilişkilerin nasıl uygulanacağını anlamak için birkaç basit görevi uygulayabilir ve çözebilirsiniz.

Çözümlü problem örnekleri

Matematikte devlet final sınavlarında bulunan bazı görevler.

1. Egzersiz.

Kum, düzenli dörtgen prizma şeklindeki bir kutuya dökülür. Seviyesinin yüksekliği 10 cm'dir, aynı şekle sahip ancak tabanı iki kat daha uzun olan bir kaba taşırsanız kum seviyesi ne olur?

Aşağıdaki gibi gerekçelendirilmelidir. Birinci ve ikinci kaplardaki kum miktarı değişmedi yani içlerindeki hacim aynı. Tabanın uzunluğunu şu şekilde belirtebilirsiniz: A. Bu durumda ilk kutu için maddenin hacmi şöyle olacaktır:

V₁ = ha² = 10a²

İkinci kutu için tabanın uzunluğu 2a, ancak kum seviyesinin yüksekliği bilinmiyor:

V₂ = h (2a)² = 4ha²

Çünkü V₁ = V₂ ifadeleri eşitleyebiliriz:

10a² = 4ha²

Denklemin her iki tarafını da a² azaltınca şunu elde ederiz:

Sonuç olarak yeni kum seviyesi h = 10 / 4 = 2,5 santimetre.

Görev 2.

ABCDA₁B₁C₁D₁ doğru bir prizmadır. BD = AB₁ = 6√2 olduğu bilinmektedir. Vücudun toplam yüzey alanını bulun.

Hangi unsurların bilindiğini anlamayı kolaylaştırmak için bir şekil çizebilirsiniz.

Düzenli bir prizmadan bahsettiğimize göre tabanda köşegeni 6√2 olan bir kare olduğu sonucuna varabiliriz. Yan yüzün köşegeni aynı boyuta sahiptir, bu nedenle yan yüz de tabana eşit bir kare şekline sahiptir. Üç boyutun da (uzunluk, genişlik ve yükseklik) eşit olduğu ortaya çıktı. ABCDA₁B₁C₁D₁'nin bir küp olduğu sonucuna varabiliriz.

Herhangi bir kenarın uzunluğu bilinen bir köşegen aracılığıyla belirlenir:

a = d / √2 = 6√2 / √2 = 6

Toplam yüzey alanı küp formülü kullanılarak bulunur:

Tam = 6a² = 6 6² = 216

Görev 3.

Oda yenileniyor. Zemininin 9 m² alana sahip kare şeklinde olduğu bilinmektedir. Odanın yüksekliği 2,5 m'dir, 1 m² 50 ruble ise, bir odayı duvar kağıdıyla kaplamanın en düşük maliyeti nedir?

Zemin ve tavan kare yani düzgün dörtgen olduğundan ve duvarları yatay yüzeylere dik olduğundan düzgün prizma olduğu sonucuna varabiliriz. Yan yüzeyinin alanını belirlemek gereklidir.

Odanın uzunluğu bir = √9 = 3 M.

Alan duvar kağıdıyla kaplanacak Kenar = 4 3 2,5 = 30 m².

Bu oda için en düşük duvar kağıdı maliyeti 50.30 = 1500 ruble

Bu nedenle dikdörtgen prizma ile ilgili problemleri çözmek için kare ve dikdörtgenin alanını ve çevresini hesaplayabilmek, ayrıca hacim ve yüzey alanını bulma formüllerini bilmek yeterlidir.

Bir küpün alanı nasıl bulunur

Üçgen prizma, dikdörtgen ve üçgenlerin birleştirilmesiyle oluşan üç boyutlu bir katıdır. Bu derste üçgen prizmanın iç (hacim) ve dış (yüzey alanı) boyutunun nasıl bulunacağını öğreneceksiniz.

Üçgen prizma bir prizmanın iki yüzünü oluşturan iki üçgenin yer aldığı iki paralel düzlemden oluşan bir pentahedrondur ve geri kalan üç yüz, üçgenlerin kenarlarından oluşturulan paralelkenarlardır.

Üçgen prizmanın elemanları

ABC ve A 1 B 1 C 1 üçgenleri prizma üsleri .

A 1 B 1 BA, B 1 BCC 1 ve A 1 C 1 CA dörtgenleri prizmanın yan yüzleri .

Yüzlerin yanları prizma kaburgaları(A 1 B 1, A 1 C 1, C 1 B 1, AA 1, CC 1, BB 1, AB, BC, AC), üçgen prizmanın toplamda 9 yüzü vardır.

Bir prizmanın yüksekliği, prizmanın iki yüzünü birleştiren dik kısımdır (şekilde h'dir).

Bir prizmanın köşegeni, prizmanın aynı yüze ait olmayan iki köşesinde uçları olan bir bölümdür. Üçgen prizma için böyle bir köşegen çizilemez.

Üs alanı prizmanın üçgen yüzünün alanıdır.

prizmanın dörtgen yüzlerinin alanlarının toplamıdır.

Üçgen prizma türleri

İki tür üçgen prizma vardır: düz ve eğimli.

Düz bir prizmanın dikdörtgen yan yüzleri vardır ve eğimli bir prizmanın paralelkenar yan yüzleri vardır (şekle bakın)

Yan kenarları taban düzlemlerine dik olan prizmaya düz çizgi denir.

Yan kenarları taban düzlemlerine eğik olan prizmaya eğik prizma denir.

Üçgen prizmayı hesaplamak için temel formüller

Üçgen prizmanın hacmi

Üçgen prizmanın hacmini bulmak için tabanının alanını prizmanın yüksekliğiyle çarpmanız gerekir.

Prizmanın hacmi = taban alanı x yükseklik

V=S temel H

Prizma yan yüzey alanı

Üçgen prizmanın yan yüzey alanını bulmak için tabanının çevresini yüksekliğiyle çarpmanız gerekir.

Üçgen prizmanın yan yüzey alanı = taban çevresi x yükseklik

S tarafı = P ana H

Prizmanın toplam yüzey alanı

Bir prizmanın toplam yüzey alanını bulmak için taban alanını ve yan yüzey alanını toplamanız gerekir.

S tarafı = P ana olduğundan. h, o zaman şunu elde ederiz:

S tam dönüş =P temel h+2S temel

Doğru prizma - tabanı düzgün bir çokgen olan düz bir prizma.

Prizma özellikleri:

Prizmanın üst ve alt tabanları eşit çokgenlerdir.
Prizmanın yan yüzleri paralelkenar şeklindedir.
Prizmanın yan kenarları paralel ve eşittir.

İpucu: Üçgen prizmayı hesaplarken kullanılan birimlere dikkat etmelisiniz. Örneğin taban alanı cm2 olarak belirtiliyorsa yükseklik santimetre, hacim ise cm3 olarak ifade edilmelidir. Taban alanı mm2 ise, yükseklik mm olarak, hacim mm3 vb. olarak ifade edilmelidir.

Prizma örneği

Bu örnekte:
— ABC ve DEF prizmanın üçgen tabanlarını oluşturur
- ABED, BCFE ve ACFD dikdörtgen yan yüzlerdir
— DA, EB ve FC yan kenarları prizmanın yüksekliğine karşılık gelir.
— A, B, C, D, E, F noktaları prizmanın köşeleridir.

Üçgen prizmanın hesaplanmasıyla ilgili problemler

Sorun 1. Dik üçgen prizmanın tabanı, ayakları 6 ve 8 olan, yan kenarı 5 olan bir dik üçgendir. Prizmanın hacmini bulun.
Çözüm: Düz bir prizmanın hacmi V = Sh'ye eşittir; burada S, tabanın alanı ve h, yan kenardır. Bu durumda tabanın alanı dik üçgenin alanıdır (alanı, kenarları 6 ve 8 olan bir dikdörtgenin alanının yarısına eşittir). Böylece hacim şuna eşittir:

V = 1/2 6 8 5 = 120.

Görev 2.

Üçgen prizmanın tabanının orta çizgisi boyunca yan kenara paralel bir düzlem çizilir. Kesilen üçgen prizmanın hacmi 5'tir. Orijinal prizmanın hacmini bulun.

Çözüm:

Prizmanın hacmi taban alanı ile yüksekliğin çarpımına eşittir: V = S taban h.

Orijinal prizmanın tabanında bulunan üçgen, kesme prizmasının tabanında bulunan üçgene benzer. Kesit orta çizgiden çizildiği için benzerlik katsayısı 2'dir (büyük üçgenin doğrusal boyutları, küçük olanın doğrusal boyutlarının iki katıdır). Benzer şekillerin alanlarının benzerlik katsayısının karesi ile ilişkili olduğu yani S 2 = S 1 k 2 = S 1 2 2 = 4S 1 olduğu bilinmektedir.

Tüm prizmanın taban alanı, kesme prizmasının taban alanından 4 kat daha büyüktür. Her iki prizmanın da yükseklikleri aynı olduğundan prizmanın tamamının hacmi, kesme prizmasının hacminin 4 katıdır.

Bu nedenle gerekli hacim 20'dir.

Gizliliğinizin korunması bizim için önemlidir. Bu nedenle bilgilerinizi nasıl kullandığımızı ve sakladığımızı açıklayan bir Gizlilik Politikası geliştirdik. Lütfen gizlilik uygulamalarımızı inceleyin ve herhangi bir sorunuz varsa bize bildirin.

Kişisel bilgilerin toplanması ve kullanılması

Kişisel bilgiler, belirli bir kişiyi tanımlamak veya onunla iletişim kurmak için kullanılabilecek verileri ifade eder.

Bizimle iletişime geçtiğinizde istediğiniz zaman kişisel bilgilerinizi vermeniz istenebilir.

Aşağıda toplayabileceğimiz kişisel bilgi türlerine ve bu bilgileri nasıl kullanabileceğimize dair bazı örnekler verilmiştir.

Hangi kişisel bilgileri topluyoruz:

• Siteye bir başvuru gönderdiğinizde adınız, telefon numaranız, e-posta adresiniz vb. dahil olmak üzere çeşitli bilgiler toplayabiliriz.

Kişisel bilgilerinizi nasıl kullanıyoruz:

• Topladığımız kişisel bilgiler, benzersiz teklifler, promosyonlar, diğer etkinlikler ve yaklaşan etkinlikler konusunda sizinle iletişim kurmamıza olanak tanır.
• Zaman zaman kişisel bilgilerinizi önemli bildirimler ve iletişimler göndermek için kullanabiliriz.
• Kişisel bilgileri, sunduğumuz hizmetleri geliştirmek ve size hizmetlerimizle ilgili tavsiyeler sunmak amacıyla denetimler, veri analizi ve çeşitli araştırmalar yapmak gibi şirket içi amaçlarla da kullanabiliriz.
• Bir ödül çekilişine, yarışmaya veya benzer bir promosyona katılırsanız, sağladığınız bilgileri bu tür programları yönetmek için kullanabiliriz.

Bilgilerin üçüncü şahıslara açıklanması

Sizden aldığımız bilgileri üçüncü şahıslara açıklamıyoruz.

İstisnalar:

• Gerekirse - yasaya, adli prosedüre uygun olarak, yasal işlemlerde ve/veya kamunun talepleri veya Rusya Federasyonu topraklarındaki hükümet yetkililerinin talepleri temelinde - kişisel bilgilerinizi ifşa etmek. Ayrıca, bu tür bir açıklamanın güvenlik, kanun yaptırımı veya diğer kamu önemi amaçları açısından gerekli veya uygun olduğunu tespit edersek, hakkınızdaki bilgileri de açıklayabiliriz.
• Yeniden yapılanma, birleşme veya satış durumunda topladığımız kişisel bilgileri ilgili halef üçüncü tarafa aktarabiliriz.

Kişisel bilgilerin korunması

Kişisel bilgilerinizi kayıp, hırsızlık ve kötüye kullanımın yanı sıra yetkisiz erişime, ifşa edilmeye, değiştirilmeye ve imhaya karşı korumak için idari, teknik ve fiziksel önlemler alıyoruz.

Şirket düzeyinde gizliliğinize saygı duymak

Kişisel bilgilerinizin güvende olduğundan emin olmak için gizlilik ve güvenlik standartlarını çalışanlarımıza aktarıyor ve gizlilik uygulamalarını sıkı bir şekilde uyguluyoruz.

Tanım.

Bu, tabanları iki eşit kare ve yan yüzleri eşit dikdörtgen olan bir altıgendir.

Yan kaburga- iki bitişik yan yüzün ortak tarafıdır

Prizma yüksekliği- bu prizmanın tabanlarına dik bir bölümdür

Prizma diyagonal- aynı yüze ait olmayan tabanların iki köşesini birleştiren bir bölüm

Çapraz düzlem- prizmanın köşegeninden ve yan kenarlarından geçen bir düzlem

Çapraz bölüm- prizma ile diyagonal düzlemin kesişme noktasının sınırları. Düzenli bir dörtgen prizmanın köşegen kesiti bir dikdörtgendir

Dik kesit (dik kesit)- bu, bir prizma ile yan kenarlarına dik olarak çizilmiş bir düzlemin kesişimidir

Düzenli bir dörtgen prizmanın elemanları

Şekilde karşılık gelen harflerle gösterilen iki normal dörtgen prizma gösterilmektedir:

• ABCD ve A 1 B 1 C 1 D 1 tabanları birbirine eşit ve paraleldir
• Her biri dikdörtgen olan AA 1 D 1 D, AA 1 B 1 B, BB 1 C 1 C ve CC 1 D 1 D yan yüzleri
• Yan yüzey - prizmanın tüm yan yüzlerinin alanlarının toplamı
• Toplam yüzey - tüm tabanların ve yan yüzlerin alanlarının toplamı (yan yüzey ve tabanların alanının toplamı)
• Yan kaburgalar AA 1, BB 1, CC 1 ve DD 1.
• Çapraz B 1 D
• Taban diyagonal BD
• Çapraz kesit BB 1 D 1 D
• Dikey kesit A ​​2 B 2 C 2 D 2.

Düzenli bir dörtgen prizmanın özellikleri

• Tabanlar iki eşit karedir
• Tabanlar birbirine paralel
• Yan yüzler dikdörtgendir
• Yan kenarlar birbirine eşittir
• Yan yüzler tabanlara diktir
• Yan kaburgalar birbirine paralel ve eşittir
• Tüm yan kaburgalara dik ve tabanlara paralel dik kesit
• Dik kesit açıları - düz
• Düzenli bir dörtgen prizmanın köşegen kesiti bir dikdörtgendir
• Tabanlara paralel dik (dik) kesit

Düzenli dörtgen prizma formülleri

Sorunları çözmek için talimatlar

Konuyla ilgili sorunları çözerken " düzenli dörtgen prizma" anlamına gelir:

Doğru prizma- tabanında düzenli bir çokgen bulunan ve yan kenarları taban düzlemlerine dik olan bir prizma. Yani, düzenli bir dörtgen prizmanın tabanında kare. (yukarıdaki normal dörtgen prizmanın özelliklerine bakın) Not. Bu, geometri problemleri (bölüm stereometrisi - prizma) içeren bir dersin parçasıdır. İşte çözülmesi zor sorunlar. Burada olmayan bir geometri problemini çözmeniz gerekiyorsa, bunun hakkında forumda yazın. Problem çözmede karekök çıkarma eylemini belirtmek için sembolü kullanılır.√ .

Görev.

Düzgün dörtgen prizmanın taban alanı 144 cm2 ve yüksekliği 14 cm'dir.Prizmanın köşegenini ve toplam yüzey alanını bulun.

Çözüm.
Düzenli bir dörtgen bir karedir.
Buna göre tabanın kenarı eşit olacaktır.

√144 = 12cm.
Düzenli bir dikdörtgen prizmanın tabanının köşegeninin eşit olacağı yerden
√(12 2 + 12 2 ) = √288 = 12√2

Düzenli bir prizmanın köşegeni, tabanın köşegeni ve prizmanın yüksekliği ile dik bir üçgen oluşturur. Buna göre, Pisagor teoremine göre, belirli bir düzenli dörtgen prizmanın köşegeni şuna eşit olacaktır:
√((12√2) 2 + 14 2 ) = 22 cm

Cevap: 22cm

Görev

Köşegeni 5 cm ve yan yüzünün köşegeni 4 cm olan düzgün bir dörtgen prizmanın toplam yüzeyini belirleyin.

Çözüm.
Düzenli bir dörtgen prizmanın tabanı bir kare olduğundan, tabanın kenarını (a ile gösterilen) Pisagor teoremini kullanarak buluruz:

bir 2 + bir 2 = 5 2
2a 2 = 25
a = √12,5

Yan yüzün yüksekliği (h olarak gösterilir) bu durumda şuna eşit olacaktır:

H 2 + 12,5 = 4 2
saat 2 + 12,5 = 16
saat 2 = 3,5
h = √3,5

Toplam yüzey alanı, yan yüzey alanının toplamına ve taban alanının iki katına eşit olacaktır.

S = 2a 2 + 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 cm2.

Cevap: 25 + 10√7 ≈ 51,46 cm2.