Walec o promieniu 3 i wysokości 5
r = 3, h = 5V = πr²h = π · 3² · 5 = π · 9 · 5 = 45π, czyli około 141.37. Podnieś promień do kwadratu przed pomnożeniem przez wysokość; odwrotna kolejność daje 225π, pięć razy za dużo.
Sześć brył, każda ze wzorem zapisanym, zanim zostanie użyty.
Ostatnia aktualizacja
Kurs matematyki Coddy uczy samej metody: każdy krok robisz na interaktywnej tablicy i dowiadujesz się dokładnie, gdzie ruch poszedł nie tak.
Graniastosłup, czyli prostopadłościan, walec i wszystko, co ma ten sam przekrój na całej wysokości, ma objętość równą polu podstawy razy wysokość. To jedna idea obejmująca dwie z sześciu brył na tej stronie: prostopadłościan to długość × szerokość × wysokość, bo pole jego podstawy to długość × szerokość, a walec to πr²h, bo jego podstawa to koło o polu πr². Nauczenie się tego wzorca daje więcej niż uczenie się wzorów osobno.
Bryły, które się zwężają, czyli stożek i ostrosłup, zajmują dokładnie JEDNĄ TRZECIĄ graniastosłupa, w którym by się mieściły. Ta sama podstawa, ta sama wysokość, jedna trzecia objętości. Ten czynnik 1/3 nie jest przypadkowy i to najczęściej zapominana rzecz w tym temacie; stożek tej samej wielkości co walec mieści trzy razy mniej, co łatwo zapamiętać, gdy raz przeleje się jedno do drugiego.
Kula jest wyjątkiem ze wzorem 4/3πr³ i warto zachować ją dokładną z tego samego powodu co wszystko inne tutaj: π jest niewymierne, więc 36π to odpowiedź, a 113.1 to jej zaokrąglenie. Ta strona zachowuje symbol, podaje obok ułamek dziesiętny i daje ci pole powierzchni oraz tworzącą wszędzie tam, gdzie one również są dokładne.
Zrób to, zanim dotkniesz jakiejkolwiek liczby. Sześcian s³, prostopadłościan abh, walec πr²h, kula 4/3πr³, stożek 1/3πr²h, ostrosłup o podstawie kwadratu 1/3s²h.
Najpierw zamień wszystko na tę samą jednostkę. To krok, który po cichu psuje wyniki, bo późniejsze obliczenia wyglądają zupełnie poprawnie.
Zapisz wzór z twoimi liczbami, zanim cokolwiek policzysz. W ocenianym zadaniu ta linijka z podstawieniem jest zwykle warta osobnego punktu.
Dla walca o promieniu 3 i wysokości 5: najpierw podnieś 3 do kwadratu, co daje 9, potem 9 · 5 = 45, czyli 45π. Mnożenie przed potęgowaniem daje inną, błędną liczbę.
Promień w centymetrach daje objętość w centymetrach sześciennych. Zostaw π, chyba że zadanie prosi o ułamek dziesiętny.
Każdy wzór i to, co daje dla małego przykładu. Zwróć uwagę na 1/3 przy dwóch bryłach, które się zwężają.
| Bryła | Wzór | Przykład | Dokładna objętość | Dziesiętnie |
|---|---|---|---|---|
| Sześcian | s³ | s = 4 | 64 | 64 |
| Prostopadłościan | a · b · h | 2, 3, 4 | 24 | 24 |
| Walec | πr²h | r = 3, h = 5 | 45π | 141.3717 |
| Kula | 4/3 πr³ | r = 3 | 36π | 113.0973 |
| Stożek | 1/3 πr²h | r = 3, h = 4 | 12π | 37.6991 |
| Ostrosłup o podstawie kwadratu | 1/3 s²h | s = 6, h = 4 | 48 | 48 |
| Kula | 4/3 πr³ | r = 2 | 32π/3 | 33.5103 |
| Walec | πr²h | r = 1/2, h = 4 | π | 3.1416 |
r = 3, h = 5V = πr²h = π · 3² · 5 = π · 9 · 5 = 45π, czyli około 141.37. Podnieś promień do kwadratu przed pomnożeniem przez wysokość; odwrotna kolejność daje 225π, pięć razy za dużo.
r = 3V = 4/3 πr³ = 4/3 · π · 27 = 36π, około 113.1. 27 i 4/3 ładnie się tu skracają, dlatego promień 3 to przykład z każdego podręcznika. Pole jej powierzchni to 4πr² = 36π, co jest zbiegiem okoliczności zachodzącym tylko dla r = 3.
r = 3, h = 4V = 1/3 πr²h = 1/3 · π · 9 · 4 = 12π, około 37.7. Porównaj z walcem o tej samej podstawie i wysokości, który mieści 36π: stożek to dokładnie jedna trzecia. Jego tworząca to √(3² + 4²) = 5; objętość jej nie potrzebuje, ale pole powierzchni bocznej tak.
s = 4V = s³ = 4³ = 64 i nigdzie nie ma π. Pole powierzchni to 6s² = 96, bo sześcian ma sześć jednakowych kwadratowych ścian. Oba wyniki są liczbami całkowitymi, dlatego to dobry przykład do sprawdzenia własnej metody.
r = 2V = 4/3 · π · 8 = 32π/3, czyli około 33.51. 3 nie dzieli 32, więc dokładny wynik zachowuje ułamek. Zapisanie 33.5 go gubi, a w każdym zadaniu, które dalej korzysta z tej wartości, błąd idzie dalej.
V = πr²h, czyli pole okrągłej podstawy razy wysokość. Dla promienia 3 i wysokości 5 to π · 9 · 5 = 45π, czyli około 141.37. Podnieś promień do kwadratu przed pomnożeniem przez wysokość.
V = 4/3 πr³. Kula o promieniu 3 mieści 4/3 · π · 27 = 36π, około 113.1. To jedyny wzór na tej stronie, którego nie da się odczytać jako pole podstawy razy wysokość, więc trzeba go zapamiętać.
Stąd, że stożek lub ostrosłup mieści dokładnie jedną trzecią graniastosłupa o tej samej podstawie i tej samej wysokości. Przelej pełny stożek do walca o pasujących wymiarach, a wypełni go w jednej trzeciej. Ten czynnik to fakt o zwężaniu się, a nie sztuczka.
W jednostce, w której podano wymiary, do sześcianu. Centymetry dają centymetry sześcienne, metry dają metry sześcienne. Wszystkie wymiary trzeba zamienić na tę samą jednostkę PRZED obliczeniami, inaczej wynik nie ma sensu.
Pomnóż trzy wymiary: V = a · b · h. To pole podstawy razy wysokość, jak w każdym graniastosłupie, bo pole podstawy prostopadłościanu to a · b. Prostopadłościan 2 na 3 na 4 mieści 24 jednostki sześcienne.
Objętość to przestrzeń w środku, mierzona w jednostkach sześciennych; pole powierzchni to łączne pole zewnętrznej powłoki, mierzone w jednostkach kwadratowych. Ta strona podaje oba wszędzie tam, gdzie pole powierzchni jest dokładne: dla sześcianu, prostopadłościanu, walca i kuli.
To odległość od wierzchołka wzdłuż pochyłej ściany do brzegu podstawy: √(r² + h²), z twierdzenia Pitagorasa dla promienia i wysokości. Jest dłuższa od wysokości, potrzebuje jej wzór na pole powierzchni bocznej, a w objętości nie odgrywa żadnej roli.
Bo 45π jest dokładne, a 141.37 to zaokrąglenie. Zadania egzaminacyjne często proszą o wynik z π właśnie dlatego, że da się go sprawdzić bez kalkulatora, a wczesne zaokrąglanie w zadaniu wieloetapowym traci precyzję potrzebną w dalszych krokach.