29 · 1/2. Ҳаҷми призмаи рост - Геометрия — синфи 11
Призмаи секунҷаи рост бо асоси росткунҷа
Аввал призмаи ростро дида мебароем, ки асосаш секунҷаи росткунҷа аст. Нишон медиҳем, ки ҳаҷми он ба ҳосили зарби масоҳати асос ба баландӣ баробар аст.
Призмаи A B C A 1 B 1 C 1 ABCA_1B_1C_1 A BC A 1 B 1 C 1 -ро мегирем, ки ∠ A = 90 ∘ . \angle A = 90^\circ. Онро то параллелепипеди росткунҷа пурра мекунем: ба секунҷаи илова мекунем, то росткунҷаи ҳосил шавад (расми 1).
навбатӣ 29 · 2/2. Ҳаҷми призмаи дилхоҳ. Принсипи Кавалиерӣ 1 соат
∠
A
=
9 0 ∘ .
Параллелепипеди ҳосилшуда ҳаҷмаш V 0 = ( 2 S A B C ) ⋅ H V_0 = (2S_{ABC}) \cdot H V 0 = ( 2 S A BC ) ⋅ H аст, зеро асосаш росткунҷа бо масоҳати 2 S A B C 2S_{ABC} 2 S A BC мебошад. Ҳамвории C 1 C B C_1CB C 1 CB онро ба ду призмаи рост ҷудо мекунад, ки яке аз онҳо призмаи додашуда аст. Ин призмаҳо баробаранд: симметрияи марказӣ нисбат ба маркази параллелепипед (ҳаракат) якеро ба дигаре мегузаронад. Аз хосияти баробарии ҷисмҳои баробар ва аддитивӣ:
V = 1 2 V 0 = 1 2 ⋅ ( 2 S A B C ⋅ H ) = S A B C ⋅ H . V = \frac12 V_0 = \frac12 \cdot (2S_{ABC} \cdot H) = S_{ABC} \cdot H. V = 2 1 V 0 = 2 1 ⋅ ( 2 S A BC ⋅ H ) = S A BC ⋅ H .
Теоремаи ҳаҷми призмаи рост Маълум: призмаи рост, масоҳати асос S , S, S , баландӣ H . H. H .
Матлуб: V = S ⋅ H . V = S \cdot H. V = S ⋅ H .
Исбот. Аввал призмаи секунҷаи рост, баъд призмаи рости дилхоҳ.
Қуттиро бо ҳамвории BB₁D₁D нимкунед санҷида бин! Аз нав Мисоли 1. Дар призмаи рости A B C A 1 B 1 C 1 ABCA_1B_1C_1 A BC A 1 B 1 C 1 маълум аст: A B = 2 5 AB = 2\sqrt5 A B = 2 5 см, B C = 4 5 BC = 4\sqrt5 BC = 4 5 см, A A 1 = 10 AA_1 = 10 A A 1 = 10 см, ∠ A B C = 90 ∘ . \angle ABC = 90^\circ. ∠ A BC = 9 0 ∘ . Ҳамвории аз теғаи B B 1 BB_1 B B 1 гузаранда ба рӯяи A C C 1 A 1 ACC_1A_1 A C C 1 A 1 перпендикуляр аст (расми 3). Ҳаҷми призма ва ҳаҷми қисмҳоро ёбед.
Ҳал. Ҳаҷми тамоми призма:
V = S A B C ⋅ A A 1 = 1 2 ⋅ 2 5 ⋅ 4 5 ⋅ 10 = 200 см 3 . V = S_{ABC} \cdot AA_1 = \frac12 \cdot 2\sqrt5 \cdot 4\sqrt5 \cdot 10 = 200 \text{ см}^3. V = S A BC ⋅ A A 1 = 2 1 ⋅ 2 5 ⋅ 4 5 ⋅ 10 = 200 см 3 . Ҳамвории буранда ба A C C 1 A 1 ACC_1A_1 A C C 1 A 1 перпендикуляр аст ва аз B B 1 BB_1 B B 1 мегузарад, пас B D ⊥ A C BD \perp AC B D ⊥ A C — баландии △ A B C . \triangle ABC. △ A BC . Аз теоремаи Пифагор A C = 20 + 80 = 10 AC = \sqrt{20 + 80} = 10 A C = 20 + 80 = 10 см. Аз A B 2 = A D ⋅ A C AB^2 = AD \cdot AC A B 2 = A D ⋅ A C мебарояд A D = 20 10 = 2 AD = \dfrac{20}{10} = 2 A D = 10 20 = 2 см, D C = 8 DC = 8 D C = 8 см, ва B D 2 = A D ⋅ D C = 16 , BD^2 = AD \cdot DC = 16, B D 2 = A D ⋅ D C = 16 , B D = 4 BD = 4 B D = 4 см.
Ҳаҷми қисми якум: V 1 = S A B D ⋅ A A 1 = 1 2 ⋅ 2 ⋅ 4 ⋅ 10 = 40 V_1 = S_{ABD} \cdot AA_1 = \dfrac12 \cdot 2 \cdot 4 \cdot 10 = 40 V 1 = S A B D ⋅ A A 1 = 2 1 ⋅ 2 ⋅ 4 ⋅ 10 = 40 см³. Ҳаҷми қисми дуюм (аддитивӣ): V 2 = 200 − 40 = 160 V_2 = 200 - 40 = 160 V 2 = 200 − 40 = 160 см³.
Ҷавоб: 200 200 200 см³, 40 40 40 см³, 160 160 160 см³.
Кор дар синф
Машқҳо 1. Ҳаҷми призмаи рости A B C A 1 B 1 C 1 ABCA_1B_1C_1 A BC A 1 B 1 C 1 -ро ёбед, агар A B = 5 AB = 5 A B = 5 см, A C = 3 AC = 3 A C = 3 см, C B = 7 CB = 7 CB = 7 см ва масоҳати калонтарин рӯяи паҳлуӣ 35 35 35 см² бошад.
2. Тарафҳои асоси призмаи секунҷаи мунтазам ба a a a баробаранд. Масоҳати сатҳи паҳлуӣ ба суммаи масоҳати асосҳо баробар аст. Ҳаҷми призмаро ёбед.
3. Диагонали призмаи чоркунҷаи мунтазам 3,5 3{,}5 3 , 5 м, диагонали рӯяи паҳлуӣ 2,5 2{,}5 2 , 5 м аст. Ҳаҷми призмаро ҳисоб кунед.
4. Ҳаҷми призмаи n n n -кунҷаи мунтазамро, ки ҳар як теғааш a a a аст, ҳисоб кунед, агар: а) n = 3 ; n = 3; n = 3 ; б) n = 4 ; n = 4; n = 4 ; в) n = 6. n = 6. n = 6.
5. Баландии призмаи рости секунҷа 5 5 5 м, ҳаҷмаш 24 24 24 м³ аст. Масоҳати рӯяҳои паҳлуии он ҳамчун 17 : 17 : 16 17 : 17 : 16 17 : 17 : 16 нисбат доранд. Тарафҳои асосро ёбед.
6. Масоҳати асоси призмаи рости секунҷа 4 4 4 см² буда, масоҳати рӯяҳои паҳлуиаш 9 9 9 см², 10 10 10 см² ва 17 17 17 см² аст. Ҳаҷмашро муайян кунед.
Вазифаи хонагӣ Машқҳои 5 ва 6. Исботи теоремаро дар дафтар нависед.
Дар ин дарс
Ман медонам теоремаи ҳаҷми призмаи рост V = S ⋅ H V = S \cdot H V = S ⋅ H ва исботи онро.
Ман метавонам призмаи секунҷаи ростро то параллелепипеди росткунҷа пурра кунам ва аддитивии ҳаҷмро истифода барам.
Ман метавонам ҳаҷми призмаи мунтазамро ҳисоб кунам.
Такрор (2 дақиқа)
Формулаи ҳаҷми параллелепипеди росткунҷаро нависед.
Масоҳати секунҷаи росткунҷа бо катетҳои a a a ва b b b чанд аст?
Кадом хосияти ҳаҷмро барои ҷудо кардани ҷисм ба қисмҳо истифода мебаранд?
Ҷавобҳо
V = a b c = S ⋅ H ; V = abc = S \cdot H; V = ab c = S ⋅ H ; 2) a b 2 ; \dfrac{ab}{2}; 2 ab ; 3) хосияти аддитивӣ: V = V 1 + V 2 . V = V_1 + V_2. V = V 1 + V 2 .
Расми 1. Призмаи ABCA₁B₁C₁ бо кунҷи рост дар A то параллелепипеди росткунҷа пурра шудааст; ҳамвории C₁CB онро ба ду қисм ҷудо мекунад. Теорема Ҳаҷми призмаи рост ба ҳосили зарби масоҳати асос ба баландиаш баробар аст: V = S асос ⋅ H . V = S_{\text{асос}} \cdot H. V = S асос ⋅ H .
Бигзор A B C A 1 B 1 C 1 ABCA_1B_1C_1 A BC A 1 B 1 C 1 призмаи секунҷаи рост бошад (расми 2). Дар △ A B C \triangle ABC △ A BC баландии -ро чунон мекашем, ки он дар дохили секунҷа бошад (ин ҳамеша мумкин аст: масалан, ба тарафи калонтарин).
Расми 2. Призмаи секунҷаи рост: CD — баландии секунҷаи ABC, ҳамвории CC₁D призмаро ба ду призма ҷудо мекунад. Натиҷа Агар призмаи мунтазами n n n -кунҷа бошад, масоҳати асосро бо формулаи бисёркунҷаи мунтазам меёбем, баъд V = S асос ⋅ H . V = S_{\text{асос}} \cdot H. V = S асос ⋅ H .
Расми 3. Ҳамвории аз BB₁ гузаранда ба рӯяи ACC₁A₁ перпендикуляр аст; D — пояи баландии BD. Чаро дар ҳар секунҷа ақаллан як баландӣ дар дохили секунҷа мехобад?
Як ҷавобро интихоб кунед A Баландии ҳар секунҷа дар дохили он мехобад B Баландӣ ҳамеша ба медиана баробар аст C Ду кунҷи ба тарафи калонтарин ҳамсоя тезанд, пас пояи баландӣ дар худи тараф мебошад D Ҳар секунҷа росткунҷа аст
Ҳаҷми призмаи мунтазами шашкунҷа, ки ҳамаи теғаҳояш a a a аст, чанд мешавад?
Як ҷавобро интихоб кунед A 6 a 3 6a^3 6 a 3
B 3 3 4 a 3 \dfrac{3\sqrt3}{4}a^3 4 3 3
C D Қадамҳои исботи теоремаи ҳаҷми призмаи секунҷаи ростро ба тартиб гузоред.
Унсурҳоро бо тартиби дуруст ҷойгир кунед 1 Ҳамвории C C 1 D CC_1D C C 1 D призмаро ба ду призмаи рости асосҳояш секунҷаи росткунҷа ҷудо мекунад
2 Барои ҳар кадом призмаи секунҷаи росткунҷа: V 1 = S A C D H , V_1 = S_{ACD}H, V 1 = S
3
4
C D
Ҳамвории C C 1 D CC_1D C C 1 D призмаро ба ду призмаи рост ҷудо мекунад, ки асосҳояшон секунҷаҳои росткунҷаи A C D ACD A C D ва D B C DBC D BC аст (∠ C D A = ∠ C D B = 90 ∘ \angle CDA = \angle CDB = 90^\circ ∠ C D A = ∠ C D B = 9 0 ∘ ). Ҳаҷмҳои онҳо аз қисми қаблӣ: V 1 = S A C D ⋅ H , V_1 = S_{ACD} \cdot H, V 1 = S A C D ⋅ H , V 2 = S D B C ⋅ H . V_2 = S_{DBC} \cdot H. V 2 = S D BC ⋅ H . Аддитивӣ: V = V 1 + V 2 = ( S A C D + S D B C ) H = S A B C ⋅ H . V = V_1 + V_2 = (S_{ACD} + S_{DBC})\,H = S_{ABC} \cdot H. V = V 1 + V 2 = ( S A C D + S D BC ) H = S A BC ⋅ H . Призмаи рости дилхоҳ: асосаш бисёркунҷа аст, онро бо диагоналҳо ба секунҷаҳо ҷудо мекунем (ҳар бисёркунҷаро бо диагоналҳояш ба секунҷаҳо ҷудо кардан мумкин аст). Ҳамвориҳои амудӣ аз ин диагоналҳо призмаро ба призмаҳои секунҷаи рост ҷудо мекунанд. Ҳаҷми ҳар кадом S i ⋅ H S_i \cdot H S i ⋅ H аст, пас V = ( S 1 + S 2 + ⋯ + S k ) H = S ⋅ H . V = (S_1 + S_2 + \dots + S_k)\,H = S \cdot H. V = ( S 1 + S 2 + ⋯ + S k ) H = S ⋅ H .
a 3
3 4 a 3 \dfrac{\sqrt3}{4}a^3 4 3 a 3
3 3 2 a 3 \dfrac{3\sqrt3}{2}a^3 2 3 3 a 3
A C D
H
,
V 2 = S D B C H V_2 = S_{DBC}H V 2 = S D BC H Дар асос баландии C D CD C D -ро мегузаронем, ки дар дохили секунҷа мехобад
Аддитивӣ: V = V 1 + V 2 = ( S A C D + S D B C ) H = S A B C H V = V_1 + V_2 = (S_{ACD} + S_{DBC})H = S_{ABC}H V = V 1 + V 2 = ( S A C D + S D BC ) H = S A BC H