Призма примери 4

Решени задаци, тространа и четворострана призма.

Задаци


Текст задатака објашњених у видео лекцији.

Пр.6)   Израчунати површину правилне тростране призме чија је основна ивица aa, а запремина износи a33{a^3}\sqrt 3.

Пр.7)   Правилна четворострана призма у основи има ромб странице aa и оштрог угла 60∘{60^ \circ }. Израчунати површину и запремину призме ако је висина призме једнака дужој дијагонали основе.


Пр.6)

216

P=2B+MP=2a234+3aH\begin{aligned}&P = 2B + M \\ &P = 2\frac{{{a^2}\sqrt 3 }}{4} + 3aH\end{aligned}

Прво потребно израчунати HH

V=BHa33=a234HH=a33a234=4a\begin{aligned}&V = BH \\ &{a^3}\sqrt 3 = \frac{{{a^2}\sqrt 3 }}{4}H \\ &H = \frac{{{a^3}\sqrt 3 }}{{\frac{{{a^2}\sqrt 3 }}{4}}} = 4a\end{aligned}

Можемо израчунати PP

P=a232+3a⋅4aP=a232+12a2P=a2(32+12)cm\begin{aligned}&P = \frac{{{a^2}\sqrt 3 }}{2} + 3a \cdot 4a \\ &P = \frac{{{a^2}\sqrt 3 }}{2} + 12{a^2} \\ &P = {a^2}\left( {\frac{{\sqrt 3 }}{2} + 12} \right)cm\end{aligned}

Пр.7)

217

P=2B+MP=2a2sin⁡α+4aHV=BH=a2sin⁡αH\begin{aligned}&P = 2B + M \\ &P = 2{a^2}\sin \alpha + 4aH \\ &V = BH = {a^2}\sin \alpha H\end{aligned}

△ABD\vartriangle ABD jе jеднакостранични троугао и његова висина h=d12h = \frac{{{d_1}}}{2}. Са другой стране h=a32h = a\frac{{\sqrt 3 }}{2} Онда

d1=2a32d1=a3H=a3\begin{aligned}&{d_1} = 2\frac{{a\sqrt 3 }}{2} \\ &{d_1} = a\sqrt 3 \\ &H = a\sqrt 3\end{aligned}

P=2a232+4a⋅a3=a23+4a23=5a23P = 2{a^2}\frac{{\sqrt 3 }}{2} + 4a \cdot a\sqrt 3 = {a^2}\sqrt 3 + 4{a^2}\sqrt 3 = 5{a^2}\sqrt 3

V=BH=a2sin⁡αH=a232⋅a3=32a3V = BH = {a^2}\sin \alpha H = {a^2}\frac{{\sqrt 3 }}{2} \cdot a\sqrt 3 = \frac{3}{2}{a^3}

Кад су подаци задати општим бројевима, као V=a33V = a^3\sqrt 3, поступак је исти као са бројевима. Код правилне тростране призме је B=a234B = \frac{a^2\sqrt 3}{4} и M=3aHM = 3aH: из V=BHV = BH изразите висину, H=VBH = \frac{V}{B}, па је убаците у P=2B+MP = 2B + M. Ако је основа ромб странице aa и оштрог угла α\alpha, онда је B=a2sin⁡αB = a^2\sin\alpha и M=4aHM = 4aH; за α=60∘\alpha = 60^\circ краћа дијагонала је aa, а дужа a3a\sqrt 3, јер ромб чине два једнакостранична троугла.

Призма са ромбом у основи је права, али није правилна: правилна четворострана призма има квадрат у основи. Честа грешка је уз површину писати јединицу за дужину: израз са a2a^2 мери се у квадратним јединицама.

aH
5 cm
15 cm
Основа B
10,83 cm²
Запремина V
162,4 cm³
Површина P
246,7 cm²
Са основном ивицом од 5 cm мењајте висину док запремина не буде око 250 cm³: то је за H≈23,1H \approx 23{,}1 cm. Пошто је V=BHV = BH, запремина расте сразмерно висини.

Произвођачи амбалаже из задате запремине рачунају димензије кутије, а из површине колико картона иде на једну кутију, на пример за чоколаде, чај или бомбоне.

Кутија за бомбоне

Кутија за бомбоне има облик правилне тростране призме са основном ивицом 5 cm и треба да има запремину 250 cm³. Колико дугачка треба да буде кутија и колико картона треба за њу, ако се преклопи не рачунају?

Решење

  1. Основа је једнакостранични троугао: B=a234=2534≈10,83B = \frac{a^2\sqrt 3}{4} = \frac{25\sqrt 3}{4} \approx 10{,}83 cm².
  2. Из V=BHV = BH следи H=VB=250⋅4253=403=4033≈23,09H = \frac{V}{B} = \frac{250 \cdot 4}{25\sqrt 3} = \frac{40}{\sqrt 3} = \frac{40\sqrt 3}{3} \approx 23{,}09 cm.
  3. Омотач: M=3aH=3⋅5⋅4033=2003≈346,41M = 3aH = 3 \cdot 5 \cdot \frac{40\sqrt 3}{3} = 200\sqrt 3 \approx 346{,}41 cm².
  4. Површина: P=2B+M=2532+2003=212,53≈368,06P = 2B + M = \frac{25\sqrt 3}{2} + 200\sqrt 3 = 212{,}5\sqrt 3 \approx 368{,}06 cm².

Одговор: Кутија треба да буде дугачка око 23,1 cm, а за њу треба око 368 cm² картона.

Задатак за вежбу

Права призма има у основи ромб странице 6 cm и оштрог угла 60∘60^\circ, а висина јој је једнака краћој дијагонали основе. Израчунајте површину и запремину призме.

Прикажи решење

Краћа дијагонала је 6 cm, па је H=6H = 6 cm. B=36⋅32=183B = 36 \cdot \frac{\sqrt 3}{2} = 18\sqrt 3 cm² и M=4⋅6⋅6=144M = 4 \cdot 6 \cdot 6 = 144 cm², па је P=363+144≈206,35P = 36\sqrt 3 + 144 \approx 206{,}35 cm² и V=183⋅6=1083≈187,06V = 18\sqrt 3 \cdot 6 = 108\sqrt 3 \approx 187{,}06 cm³.