Површина призме – понављање градива

Решени задаци, припрема за контролни задатак.

Задаци


Текст задатака објашњених у видео лекцији:

Пр.1)   Основна ивица праве правилне призме је 6cm, а висина призме

           је 5cm. Израчунати површину те призме ако је призма:

           а) четворострана   б) тространа   в) шестострана

Пр.2)   Ако је дијагонала коцке 103cm10\sqrt 3 cm, израчунати површину

           те коцке.

Пр.3)   Ако је дијагонала бочне стране правилне тостране призме 8cm 

           и ако она заклапа са равни основе угао 45∘{45^ \circ }, израчунати

           површину те пизме.

Пр.4)   Ако је краћа дијагонала основе правилне шестостране призме

           12cm, а дијагонала бочне стране 7cm, израчунати површину

            те призме.


Пр.1)   a)

627 png

a=6cmH=5cm‾P=?P=2B+MB=a2B=62B=36cm2M=4aHM=4⋅6⋅5M=120cm2P=2⋅36+120P=72+120P=192cm2\begin{aligned}&a = 6cm \\ &\underline {H = 5cm} \\ &P = ? \\ & \\ &P = 2B + M \\ & \\ &\begin{array}{cccccccccccccccccccc} \begin{aligned}&B = {a^2} \\ &B = {6^2} \\ &B = 36c{m^2}\end{aligned} &{}&\begin{aligned}&M = 4aH \\ &M = 4 \cdot 6 \cdot 5 \\ &M = 120c{m^2}\end{aligned} \end{array} \\ & \\ &P = 2 \cdot 36 + 120 \\ &P = 72 + 120 \\ &P = 192c{m^2}\end{aligned}

б)

633 png

a=6cmH=5cm‾P=?P=2B+MB=a234B=6234B=93cm2M=3aHM=3⋅6⋅5M=90cm2P=2⋅93+90P=183+90cm2\begin{aligned}&a = 6cm \\ &\underline {H = 5cm} \\ &P = ? \\ & \\ &P = 2B + M \\ & \\ &\begin{array}{cccccccccccccccccccc} \begin{aligned}&B = \frac{{{a^2}\sqrt 3 }}{4} \\ &B = \frac{{{6^2}\sqrt 3 }}{4} \\ &B = 9\sqrt 3 c{m^2}\end{aligned} &{}&\begin{aligned}&M = 3aH \\ &M = 3 \cdot 6 \cdot 5 \\ &M = 90c{m^2}\end{aligned} \end{array} \\ & \\ &P = 2 \cdot 9\sqrt 3 + 90 \\ &P = 18\sqrt 3 + 90c{m^2}\end{aligned}

в)

636 png

a=6cmH=5cm‾P=?P=2B+MB=6⋅a234B=6⋅6234B=543cm2M=6aHM=6⋅6⋅5M=180cm2P=2⋅543+180P=1083+180cm2\begin{aligned}&a = 6cm \\ &\underline {H = 5cm} \\ &P = ? \\ & \\ &P = 2B + M \\ & \\ &\begin{array}{cccccccccccccccccccc} \begin{aligned}&B = 6 \cdot \frac{{{a^2}\sqrt 3 }}{4} \\ &B = 6 \cdot \frac{{{6^2}\sqrt 3 }}{4} \\ &B = 54\sqrt 3 c{m^2}\end{aligned} &{}&\begin{aligned}&M = 6aH \\ &M = 6 \cdot 6 \cdot 5 \\ &M = 180c{m^2}\end{aligned} \end{array} \\ & \\ &P = 2 \cdot 54\sqrt 3 + 180 \\ &P = 108\sqrt 3 + 180c{m^2}\end{aligned}

Пр.2)   

624 png

D=103cm‾P=?D=a3103=a3a=10cmP=6a2P=6⋅102P=6⋅100P=600cm2\begin{aligned}&\underline {D = 10\sqrt 3 cm} \\ &P = ? \\ & \\ &D = a\sqrt 3 \\ &10\sqrt 3 = a\sqrt 3 \\ &a = 10cm \\ & \\ &P = 6{a^2} \\ &P = 6 \cdot {10^2} \\ &P = 6 \cdot 100 \\ &P = 600c{m^2}\end{aligned}

Пр.3)   

641 png

d=8cmα=45∘‾P=?\begin{aligned}&d = 8cm \\ &\underline {\alpha = {{45}^ \circ }} \\ &P = ?\end{aligned}

642 png

a=Hd=a28=a2a=82⋅22=42cmH=42cmB=a234B=(42)234B=16⋅234B=83cm2M=3aHM=6⋅42⋅42M=96cm2P=2B+MP=2⋅83+96P=163+96cm2\begin{aligned}&a = H \\ &d = a\sqrt 2 \\ &8 = a\sqrt 2 \\ &a = \frac{8}{{\sqrt 2 }} \cdot \frac{{\sqrt 2 }}{{\sqrt 2 }} = 4\sqrt 2 cm \\ &H = 4\sqrt 2 cm \\ & \\ &\begin{array}{cccccccccccccccccccc} \begin{aligned}&B = \frac{{{a^2}\sqrt 3 }}{4} \\ &B = \frac{{{{\left( {4\sqrt 2 } \right)}^2}\sqrt 3 }}{4} \\ &B = \frac{{16 \cdot 2\sqrt 3 }}{4} \\ &B = 8\sqrt 3 c{m^2}\end{aligned} &{}&\begin{aligned}&M = 3aH \\ &M = 6 \cdot 4\sqrt 2 \cdot 4\sqrt 2 \\ &M = 96c{m^2}\end{aligned} \end{array} \\ & \\ &P = 2B + M \\ &P = 2 \cdot 8\sqrt 3 + 96 \\ &P = 16\sqrt 3 + 96c{m^2}\end{aligned}

Пр.4)  

643 png 

dm=12cmd=7cm‾P=?dm=a312=a3a=123⋅33=43cmd2=a2+H272=(43)2+H249=48+H2H2=1H=1cmB=6⋅a234B=6⋅(43)234B=6⋅16⋅334B=723cm2M=6aHM=6⋅43⋅1M=243cm2P=2B+MP=2⋅723+243P=1683cm2\begin{aligned}&{d_m} = 12cm \\ &\underline {d = 7cm} \\ &P = ? \\ & \\ &{d_m} = a\sqrt 3 \\ &12 = a\sqrt 3 \\ &a = \frac{{12}}{{\sqrt 3 }} \cdot \frac{{\sqrt 3 }}{{\sqrt 3 }} = 4\sqrt 3 cm \\ & \\ &{d^2} = {a^2} + {H^2} \\ &{7^2} = {\left( {4\sqrt 3 } \right)^2} + {H^2} \\ &49 = 48 + {H^2} \\ &{H^2} = 1 \\ &H = 1cm \\ &\begin{array}{cccccccccccccccccccc} \begin{aligned}&B = 6 \cdot \frac{{{a^2}\sqrt 3 }}{4} \\ &B = 6 \cdot \frac{{{{\left( {4\sqrt 3 } \right)}^2}\sqrt 3 }}{4} \\ &B = 6 \cdot \frac{{16 \cdot 3\sqrt 3 }}{4} \\ &B = 72\sqrt 3 c{m^2}\end{aligned} &{}&\begin{aligned}&M = 6aH \\ &M = 6 \cdot 4\sqrt 3 \cdot 1 \\ &M = 24\sqrt 3 c{m^2}\end{aligned} \end{array} \\ & \\ &P = 2B + M \\ &P = 2 \cdot 72\sqrt 3 + 24\sqrt 3 \\ &P = 168\sqrt 3 c{m^2}\end{aligned}

За сваку праву призму важи P=2B+MP = 2B + M, а код правилне nn-тостране призме омотач је M=naHM = naH. Мења се само основа: тространа B=a234B = \frac{a^2\sqrt{3}}{4}, четворострана B=a2B = a^2, шестострана B=3a232B = \frac{3a^2\sqrt{3}}{2}. Коцка има P=6a2P = 6a^2, а из дијагонале D=a3D = a\sqrt{3} добијате ивицу.

Кад aa или HH нису задати, тражите правоугли троугао: дијагонала бочне стране dd даје d2=a2+H2d^2 = a^2 + H^2, а ако она са основом гради угао од 45∘45^\circ, бочна страна је квадрат и H=aH = a. Краћа дијагонала шестоугла је a3a\sqrt{3}. Нацртајте скицу и обележите шта је задато, па тек онда бирајте формулу.

aH
6 cm
5 cm
Дијагонала бочне стране
7,81 cm
Омотач M
90 cm²
Површина P
121,2 cm²
Слика прати задатак за вежбу. Бочна страна је правоугаоник a×Ha \times H, па је њена дијагонала a2+H2\sqrt{a^2 + H^2}: кад решите задатак, поставите a=6a = 6 cm и висину коју сте добили, па проверите да ли је дијагонала 10 cm, а PP ваш резултат.

Пре него што наруче картон, произвођачи кутија упоређују колико материјала троше паковања различитог облика и истих димензија.

Три кутије за бомбоне

Посластичарница у Нишу пакује бомбоне у кутије облика правилне тростране, четворостране и шестостране призме. Све три кутије имају основну ивицу 8 cm и висину 15 cm. Колико картона треба за сваку кутију?

Решење

  1. Свима је P=2B+MP = 2B + M, а омотач је M=naHM = naH, где је aH=8⋅15=120aH = 8 \cdot 15 = 120 cm².
  2. Тространа: B=8234=163B = \frac{8^2\sqrt{3}}{4} = 16\sqrt{3}, па је P=323+3⋅120≈415,4P = 32\sqrt{3} + 3 \cdot 120 \approx 415{,}4 cm².
  3. Четворострана: B=82=64B = 8^2 = 64, па је P=128+4⋅120=608P = 128 + 4 \cdot 120 = 608 cm².
  4. Шестострана: B=6⋅163=963B = 6 \cdot 16\sqrt{3} = 96\sqrt{3}, па је P=1923+6⋅120≈1052,6P = 192\sqrt{3} + 6 \cdot 120 \approx 1052{,}6 cm².

Одговор: Тространој кутији треба око 415 cm², четвоространој 608 cm², а шестостраној око 1053 cm² картона.

Задатак за вежбу

Дијагонала бочне стране правилне тростране призме је 10 cm, а основна ивица 6 cm. Израчунајте површину призме.

Прикажи решење

H=102−62=8H = \sqrt{10^2 - 6^2} = 8 cm, B=93B = 9\sqrt{3} cm², M=3⋅6⋅8=144M = 3 \cdot 6 \cdot 8 = 144 cm², P=183+144≈175,2P = 18\sqrt{3} + 144 \approx 175{,}2 cm².