Површина четворостране призме

Дефиниције, формуле, решени задаци.

Задаци


Текст задатака објашњених у видео лекцији:

Пр.1)   Израчунати површину правилане четвораостране призме

           чија је основна ивица 10cm, а висина призме 15cm.

Пр.2)   Ако је површина основе правилне четворостране призме

           256cm2c{m^2}, а висина 11cm, израчунати површину те призме.

Пр.3)   Ако је површина правилне четворостране призме 190cm2c{m^2},

           а основна ивица 5cm, израчунати висину те призме.

Пр.4)   Ако дијагонала павилне четворостране призме на равни основе

           гради угао од 60∘{60^ \circ }, а дијагонала основе је 62cm6\sqrt 2 cm,

           израчунати површину те призме.

Пр.5)   Основа праве пизме је ромб чије су дијагонале 12cm  и 16cm.

            Ако су висина призме и основна ивица у размери 3:2, изачунати

            поршину призме.

Пр.6)   Основа праве призме је једнакокраки троугао чије су основене

            ивице 27cm и 11cm, а крак трапеза је 17cm. Израчунати поврпину

            те призме ако је висина призме за 5cm дужа од висине основе.


Пр.1)  

627 png

a=10cmH=15cm‾P=?P=2B+MB=a2B=102B=100cm2M=4aHM=4⋅10⋅15M=600cm2P=2⋅100+600P=800cm2\begin{aligned}&a = 10cm \\ &\underline {H = 15cm} \\ &P = ? \\ &P = 2B + M \\ &\begin{array}{cccccccccccccccccccc} \begin{aligned}&B = {a^2} \\ &B = {10^2} \\ &B = 100c{m^2}\end{aligned} &{}&\begin{aligned}&M = 4aH \\ &M = 4 \cdot 10 \cdot 15 \\ &M = 600c{m^2}\end{aligned} \end{array} \\ &P = 2 \cdot 100 + 600 \\ &P = 800c{m^2}\end{aligned}

Пр.2)   

B=256cm2H=11cm‾P=?P=2B+MB=a2256=a2a=16cmM=4aHM=4⋅16⋅11M=704cm2P=2⋅256+704P=1216cm2\begin{aligned}&B = 256c{m^2} \\ &\underline {H = 11cm} \\ &P = ? \\ &P = 2B + M \\ &\begin{array}{cccccccccccccccccccc} \begin{aligned}&B = {a^2} \\ &256 = {a^2} \\ &a = 16cm\end{aligned} &{}&\begin{aligned}&M = 4aH \\ &M = 4 \cdot 16 \cdot 11 \\ &M = 704c{m^2}\end{aligned} \end{array} \\ &P = 2 \cdot 256 + 704 \\ &P = 1216c{m^2}\end{aligned}

Пр.3)  

P=190cm2a=5cm‾H=?B=a2B=52B=25cm2P=2B+M190=2⋅25+MM=190−50M=140cm2M=4aH140=4⋅5⋅H140=20HH=14020H=7cm\begin{aligned}&P = 190c{m^2} \\ &\underline {a = 5cm} \\ &H = ? \\ & \\ &\begin{array}{cccccccccccccccccccc} \begin{aligned}&B = {a^2} \\ &B = {5^2} \\ &B = 25c{m^2}\end{aligned} &\begin{aligned}&P = 2B + M \\ &190 = 2 \cdot 25 + M \\ &M = 190 - 50 \\ &M = 140c{m^2}\end{aligned} &\begin{aligned}&M = 4aH \\ &140 = 4 \cdot 5 \cdot H \\ &140 = 20H \\ &H = \frac{{140}}{{20}} \\ &H = 7cm\end{aligned} \end{array}\end{aligned}

Пр.4)   

628 png

d=62cmα=60∘‾P=?d=a262=a2a=6cmH=D32\begin{aligned}&d = 6\sqrt 2 cm \\ &\underline {\alpha = {{60}^ \circ }} \\ &P = ? \\ & \\ &d = a\sqrt 2 \\ &6\sqrt 2 = a\sqrt 2 \\ &a = 6cm \\ &H = \frac{{D\sqrt 3 }}{2}\end{aligned}

629 png

D=2d=2⋅62=122cmH=122⋅32=66cmP=2B+MB=a2B=62B=36cm2M=4aHM=4⋅6⋅66M=1446cm2P=2⋅36+1446P=(72+1446)cm2\begin{aligned}&D = 2d = 2 \cdot 6\sqrt 2 = 12\sqrt 2 cm \\ &H = \frac{{12\sqrt 2 \cdot \sqrt 3 }}{2} = 6\sqrt 6 cm \\ & \\ &P = 2B + M \\ & \\ &\begin{array}{cccccccccccccccccccc} \begin{aligned}&B = {a^2} \\ &B = {6^2} \\ &B = 36c{m^2}\end{aligned} &\begin{aligned}\end{aligned} &\begin{aligned}&M = 4aH \\ &M = 4 \cdot 6 \cdot 6\sqrt 6 \\ &M = 144\sqrt 6 c{m^2}\end{aligned} \end{array} \\ & \\ &P = 2 \cdot 36 + 144\sqrt 6 \\ &P = \left( {72 + 144\sqrt 6 } \right)c{m^2}\end{aligned}

Пр.5)   

d1=12cmd2=16cmH:a=3:2‾P=?a2=(d12)2+(d22)2a2=(122)2+(162)2a2=36+64a2=100a=10cmH:a=3:2H:10=3:2H=3⋅102H=15cmP=2B+MB=d1⋅d22B=12⋅162B=96cm2M=4aHM=4⋅10⋅15M=600cm2P=2⋅96+600P=192+600P=792cm2\begin{aligned}&{d_1} = 12cm \\ &{d_2} = 16cm \\ &\underline {H:a = 3:2} \\ &P = ? \\ & \\ &{a^2} = {\left( {\frac{{{d_1}}}{2}} \right)^2} + {\left( {\frac{{{d_2}}}{2}} \right)^2} \\ &{a^2} = {\left( {\frac{{12}}{2}} \right)^2} + {\left( {\frac{{16}}{2}} \right)^2} \\ &{a^2} = 36 + 64 \\ &{a^2} = 100 \\ &a = 10cm \\ &H:a = 3:2 \\ &H:10 = 3:2 \\ &H = \frac{{3 \cdot 10}}{2} \\ &H = 15cm \\ & \\ &P = 2B + M \\ & \\ &\begin{array}{cccccccccccccccccccc} \begin{aligned}&B = \frac{{{d_1} \cdot {d_2}}}{2} \\ &B = \frac{{12 \cdot 16}}{2} \\ &B = 96c{m^2}\end{aligned} &\begin{aligned}\end{aligned} &\begin{aligned}&M = 4aH \\ &M = 4 \cdot 10 \cdot 15 \\ &M = 600c{m^2}\end{aligned} \end{array} \\ & \\ &P = 2 \cdot 96 + 600 \\ &P = 192 + 600 \\ &P = 792c{m^2}\end{aligned}

Пр.6)   

630 png

a=27cmb=11cmc=17cmH=h+5‾P=?B=a+b2⋅h\begin{aligned}&a = 27cm \\ &b = 11cm \\ &c = 17cm \\ &\underline {H = h + 5} \\ &P = ? \\ & \\ &B = \frac{{a + b}}{2} \cdot h\end{aligned}

631 png

a−b2=27−112=162=8c2=h2+(a−b2)2172=h2+82289=h2+64h2=225h=15cmH=15+5=20cmP=2B+MB=a+b2⋅hB=27+112⋅15B=285cm2M=aH+bH+2cHM=27⋅20+11⋅20+2⋅17⋅20M=1440cm2P=2⋅285+1440P=2010cm2\begin{aligned}&\frac{{a - b}}{2} = \frac{{27 - 11}}{2} = \frac{{16}}{2} = 8 \\ &{c^2} = {h^2} + {\left( {\frac{{a - b}}{2}} \right)^2} \\ &{17^2} = {h^2} + {8^2} \\ &289 = {h^2} + 64 \\ &{h^2} = 225 \\ &h = 15cm \\ &H = 15 + 5 = 20cm \\ & \\ &P = 2B + M \\ & \\ &\begin{array}{cccccccccccccccccccc} \begin{aligned}&B = \frac{{a + b}}{2} \cdot h \\ &B = \frac{{27 + 11}}{2} \cdot 15 \\ &B = 285c{m^2}\end{aligned} &\begin{aligned}\end{aligned} &\begin{aligned}&M = aH + bH + 2cH \\ &M = 27 \cdot 20 + 11 \cdot 20 + 2 \cdot 17 \cdot 20 \\ &M = 1440c{m^2}\end{aligned} \end{array} \\ & \\ &P = 2 \cdot 285 + 1440 \\ &P = 2010c{m^2}\end{aligned}

Површина сваке призме је P=2B+MP = 2B + M: две основе и омотач. Код правилне четворостране призме основа је квадрат, B=a2B = a^2, а омотач чине четири подударна правоугаоника a×Ha \times H, па је M=4aHM = 4aH и P=2a2+4aHP = 2a^2 + 4aH.

Ако је основа ромб, B=d1d22B = \frac{d_1 d_2}{2}, а ивицу налазите Питагорином теоремом из половина дијагонала. Ако је основа трапез, омотач је збир свих бочних правоугаоника: M=aH+bH+2cHM = aH + bH + 2cH. Кад су задати површина и ивица, а тражи се висина, од PP одузмите 2B2B, па добијени омотач поделите са 4a4a. Честа грешка је да се заборави да призма има две основе.

aH
25 cm
40 cm
Основа B
625 cm²
Омотач M
4000 cm²
Површина P
5250 cm²
Укључите мрежу: две квадратне основе и четири правоугаоника a×Ha \times H. Збир њихових површина је P=2a2+4aHP = 2a^2 + 4aH; за кутију од 25 cm и 40 cm то је 5250 cm².

Произвођачи амбалаже из површине призме рачунају колико картона иде на кутију, а мајстори колико плочица или боје треба за стуб или жардињеру.

Кутија за лампу

Радионица у Чачку пакује стоне лампе у кутије облика правилне четворостране призме. Основна ивица кутије је 25 cm, а висина 40 cm. Колико картона треба за једну кутију, ако се преклопи не рачунају?

Решење

  1. Површина призме је P=2B+MP = 2B + M.
  2. Основа је квадрат: B=a2=252=625B = a^2 = 25^2 = 625 cm².
  3. Омотач чине четири правоугаоника: M=4aH=4⋅25⋅40=4000M = 4aH = 4 \cdot 25 \cdot 40 = 4000 cm².
  4. P=2⋅625+4000=1250+4000=5250P = 2 \cdot 625 + 4000 = 1250 + 4000 = 5250 cm².

Одговор: За једну кутију треба 5250 cm², односно 0,525 m² картона.

Задатак за вежбу

Површина правилне четворостране призме је 208 cm², а основна ивица 4 cm. Израчунајте висину призме.

Прикажи решење

B=16B = 16 cm², M=208−2⋅16=176M = 208 - 2 \cdot 16 = 176 cm², H=1764⋅4=11H = \frac{176}{4 \cdot 4} = 11 cm.