Ostrosłupy
3. Objętość ostrosłupa
Wyobraźmy sobie, że pewien architekt stworzył plany nowoczesnej budowli znajdującej się w centrum stolicy Polski. Budowla ta ma kształt ostrosłupa prawidłowego sześciokątnego. Podczas prezentacji swojego pomysłu przed władzami miasta, pewien z pracowników natknął się na niespotykane wcześniej słowo - kubatura budynku. Zaciekawiony, zapytał architekta co ono oznacza. Czy Ty znasz odpowiedź na to pytanie? Aby rozwiać wszelkie wątpliwości, przytoczmy słowa awangardowego architekta.
„Najprościej rzecz ujmując, kubaturą budynku nazywamy jego objętość. Wyraża się ją w metrach sześciennych”.
W tym materiale nauczysz się wyznaczać objętość ostrosłupa.
Wzór na objętość ostrosłupa
Wytnij z kartki siatkę dwóch ostrosłupów o tej samej podstawie i równej wysokości, ale różnych spodkach wysokości.
Możesz wyciąć siatki zamieszczone poniżej.


Wytnij otwory w podstawach i sklej modele brył.

Do środka jednego z ostrosłupów wsyp ryż, a potem przesyp do drugiego.
Co zauważyłeś?
Miarą czego jest ryż wewnątrz ostrosłupów?
Od czego zależy, a od czego nie zależy objętość ostrosłupa?
Rysunek przedstawia siatkę ostrosłupa.

Korzystając z tej siatki, wykonaj modele trzech jednakowych ostrosłupów. Zbuduj z nich sześcian.
Ile razy objętość tego sześcianu jest większa od objętości każdego z ostrosłupów?
Objętość ostrosłupa jest równa trzeciej części iloczynu pola podstawy przez wysokość.
- objętość
- pole podstawy
- wysokość
Obliczanie objętości ostrosłupa
Podstawą ostrosłupa jest trójkąt prostokątny, w którym przeciwprostokątna ma długość , a miara jednego z kątów ostrych jest równa . Wysokość ostrosłupa jest czterokrotnością krótszej przyprostokątnej podstawy. Obliczymy objętość ostrosłupa.
Podstawą ostrosłupa jest trójkąt prostokątny, w którym miara jednego z kątów ostrych jest równa . O takim trójkącie wiemy, że przyprostokątna leżąca naprzeciw kąta jest dwukrotnie krótsza od przeciwprostokątnej, a druga przyprostokątna jest razy od niej większa.

Zatem przyprostokątne trójkąta, będącego podstawą ostrosłupa, są równe i . Obliczamy pole podstawy ostrosłupa.
Wysokość ostrosłupa jest równa czterokrotności krótszej przyprostokątnej podstawy, ma zatem długość
Obliczamy objętość ostrosłupa.
Odpowiedź:
Objętość ostrosłupa jest równa .
Znając objętość ostrosłupa i pole jego podstawy, można obliczyć jego wysokość.
Wazon ma kształt ostrosłupa, którego podstawą jest prostokąt o polu . W wazonie mieści się litr wody. Obliczymy jaką wysokość ma ten wazon.
Zapisujemy pojemność wazonu w .
Korzystamy ze wzoru na objętość ostrosłupa i obliczamy jego wysokość.
Odpowiedź:
Wysokość wazonu ma .
Objętość czworościanu foremnego
Obliczymy objętość czworościanu foremnego o krawędzi długości .
Podstawą ostrosłupa jest trójkąt równoboczny. Zatem pole podstawy jest równe
Obliczmy teraz wysokość ostrosłupa jako przyprostokątną trójkąta prostokątnego, w którym przeciwprostokątna jest krawędzią czworościanu, a druga przyprostokątna to wysokości podstawy (czyli wysokości trójkąta równobocznego).
Obliczamy objętość czworościanu.
Objętość czworościanu foremnego o krawędzi długości jest równa
Przyjmijmy, że długość krawędzi sześcianu jest równa , zaś to długość krawędzi czworościanu.
Oprócz czworościanu foremnego w sześcianie można umieścić cztery inne jednakowe czworościany.

Objętość każdego z nich jest równa
Zatem objętość czworościanu foremnego jest równa
Ponieważ jest przekątną kwadratu o boku , zatem .
Stąd:
Ustalimy, czy kartonu wystarczy, aby wykonać pudełko w kształcie czworościanu foremnego o objętości .
Aby to ustalić, musimy znaleźć pole powierzchni czworościanu.
Znając objętość czworościanu, obliczymy najpierw długość jego krawędzi.
Obliczamy pole powierzchni czworościanu.
Odpowiedź:
Ponieważ , zatem kartonu nie wystarczy na wykonanie pudełka.
Uzupełnij lukę w odpowiedzi. Kliknij w nią, aby rozwinąć listę, a następnie wybierz poprawną liczbę. Podstawą tego ostrosłupa jest trójkąt.
Odpowiedź: Objętość tego ostrosłupa wynosi 1. pierwiastek kwadratowy z dziesięć, 2. sześć pierwiastek kwadratowy z dwa, 3. szesnaście, 4. dwa pierwiastek kwadratowy z dwa, 5. cztery, 6. siedemnaście pierwiastek kwadratowy z trzy, 7. dwadzieścia cztery, 8. dwadzieścia cztery pierwiastek kwadratowy z trzy, 9. pierwiastek kwadratowy z trzy, 10. cztery pierwiastek kwadratowy z dwa, 11. osiem pierwiastek kwadratowy z trzy, 12. cztery pierwiastek kwadratowy z trzy, 13. pierwiastek kwadratowy z dwadzieścia sześć, 14. szesnaście pierwiastek kwadratowy z dwa.Podstawą tego ostrosłupa jest czworokąt.
Odpowiedź: Objętość tego ostrosłupa wynosi 1. pierwiastek kwadratowy z dziesięć, 2. sześć pierwiastek kwadratowy z dwa, 3. szesnaście, 4. dwa pierwiastek kwadratowy z dwa, 5. cztery, 6. siedemnaście pierwiastek kwadratowy z trzy, 7. dwadzieścia cztery, 8. dwadzieścia cztery pierwiastek kwadratowy z trzy, 9. pierwiastek kwadratowy z trzy, 10. cztery pierwiastek kwadratowy z dwa, 11. osiem pierwiastek kwadratowy z trzy, 12. cztery pierwiastek kwadratowy z trzy, 13. pierwiastek kwadratowy z dwadzieścia sześć, 14. szesnaście pierwiastek kwadratowy z dwa.Podstawą tego ostrosłupa jest sześciokąt.
Odpowiedź: Objętość tego ostrosłupa wynosi 1. pierwiastek kwadratowy z dziesięć, 2. sześć pierwiastek kwadratowy z dwa, 3. szesnaście, 4. dwa pierwiastek kwadratowy z dwa, 5. cztery, 6. siedemnaście pierwiastek kwadratowy z trzy, 7. dwadzieścia cztery, 8. dwadzieścia cztery pierwiastek kwadratowy z trzy, 9. pierwiastek kwadratowy z trzy, 10. cztery pierwiastek kwadratowy z dwa, 11. osiem pierwiastek kwadratowy z trzy, 12. cztery pierwiastek kwadratowy z trzy, 13. pierwiastek kwadratowy z dwadzieścia sześć, 14. szesnaście pierwiastek kwadratowy z dwa.
Uzupełnij lukę w odpowiedzi. Kliknij w nią, aby rozwinąć listę, a następnie wybierz poprawną liczbę. Odpowiedź: Wysokość tego ostrosłupa wyraża się wzorem 1. H, równa się, początek ułamka, trzy, razy, V, mianownik, P indeks dolny, p, koniec indeksu dolnego, koniec ułamka, 2. H, równa się, początek ułamka, trzy, razy, P indeks dolny, p, koniec indeksu dolnego, mianownik, V, koniec ułamka, 3. H, równa się, początek ułamka, P indeks dolny, p, koniec indeksu dolnego, mianownik, trzy, razy, V, koniec ułamka, 4. H, równa się, początek ułamka, V, mianownik, trzy, razy, P indeks dolny, p, koniec indeksu dolnego, koniec ułamka.
Odpowiedź: Objętość tego ostrosłupa wynosi Tu uzupełnij .Podstawą tego ostrosłupa jest trójkąt prostokątny równoramienny, w którym suma długości przyprostokątnych jest równa .
Odpowiedź: Objętość tego ostrosłupa wynosi Tu uzupełnij.Podstawą tego ostrosłupa jest romb o przekątnych długości i .
Odpowiedź: Objętość tego ostrosłupa wynosi Tu uzupełnij.Podstawą tego ostrosłupa jest równoległobok, w którym jeden z boków ma długość , a wysokość poprowadzona do tego boku jest równa .
Odpowiedź: Objętość tego ostrosłupa wynosi Tu uzupełnij.
Wyznacz objętość ostrosłupa prawidłowego przedstawionego na rysunku.

Uzupełnij lukę w odpowiedzi. Kliknij w nią, aby rozwinąć listę, a następnie wybierz poprawną liczbę. Krawędź tego czworościanu ma długość dwa.
Odpowiedź: Objętość czworościanu wynosi 1. jeden początek ułamka, dwa, mianownik, trzy, koniec ułamka, 2. dwa początek ułamka, jeden, mianownik, dwa, koniec ułamka, 3. początek ułamka, trzysta dwadzieścia pierwiastek kwadratowy z dwa, mianownik, trzy, koniec ułamka, 4. pierwiastek kwadratowy z czternaście, 5. początek ułamka, pięć pierwiastek kwadratowy z trzy, mianownik, trzy, koniec ułamka, 6. trzy pierwiastek kwadratowy z trzy pierwiastek kwadratowy z dziesięć początek ułamka, trzy pierwiastek kwadratowy z dwa, mianownik, dwa, koniec ułamka początek ułamka, pięć pierwiastek kwadratowy z trzy, mianownik, trzy, koniec ułamka jeden początek ułamka, dwa, mianownik, trzy, koniec ułamka dwa początek ułamka, jeden, mianownik, dwa, koniec ułamkaWysokość ściany bocznej tego czworościanu jest równa trzy.
Odpowiedź: Objętość czworościanu wynosi 1. jeden początek ułamka, dwa, mianownik, trzy, koniec ułamka, 2. dwa początek ułamka, jeden, mianownik, dwa, koniec ułamka, 3. początek ułamka, trzysta dwadzieścia pierwiastek kwadratowy z dwa, mianownik, trzy, koniec ułamka, 4. pierwiastek kwadratowy z czternaście, 5. początek ułamka, pięć pierwiastek kwadratowy z trzy, mianownik, trzy, koniec ułamka, 6. trzy pierwiastek kwadratowy z trzy pierwiastek kwadratowy z dziesięć początek ułamka, trzy pierwiastek kwadratowy z dwa, mianownik, dwa, koniec ułamka początek ułamka, pięć pierwiastek kwadratowy z trzy, mianownik, trzy, koniec ułamka jeden początek ułamka, dwa, mianownik, trzy, koniec ułamka dwa początek ułamka, jeden, mianownik, dwa, koniec ułamkaPole ściany bocznej tego czworościanu jest równe początek ułamka, pierwiastek kwadratowy z trzy, mianownik, cztery, koniec ułamka.
Odpowiedź: Objętość czworościanu wynosi 1. jeden początek ułamka, dwa, mianownik, trzy, koniec ułamka, 2. dwa początek ułamka, jeden, mianownik, dwa, koniec ułamka, 3. początek ułamka, trzysta dwadzieścia pierwiastek kwadratowy z dwa, mianownik, trzy, koniec ułamka, 4. pierwiastek kwadratowy z czternaście, 5. początek ułamka, pięć pierwiastek kwadratowy z trzy, mianownik, trzy, koniec ułamka, 6. trzy pierwiastek kwadratowy z trzy pierwiastek kwadratowy z dziesięć początek ułamka, trzy pierwiastek kwadratowy z dwa, mianownik, dwa, koniec ułamka początek ułamka, pięć pierwiastek kwadratowy z trzy, mianownik, trzy, koniec ułamka jeden początek ułamka, dwa, mianownik, trzy, koniec ułamka dwa początek ułamka, jeden, mianownik, dwa, koniec ułamkaPole powierzchni tego czworościanu jest równe osiemdziesiąt jeden pierwiastek kwadratowy z trzy.
Odpowiedź: Objętość czworościanu wynosi 1. jeden początek ułamka, dwa, mianownik, trzy, koniec ułamka, 2. dwa początek ułamka, jeden, mianownik, dwa, koniec ułamka, 3. początek ułamka, trzysta dwadzieścia pierwiastek kwadratowy z dwa, mianownik, trzy, koniec ułamka, 4. pierwiastek kwadratowy z czternaście, 5. początek ułamka, pięć pierwiastek kwadratowy z trzy, mianownik, trzy, koniec ułamka, 6. trzy pierwiastek kwadratowy z trzy pierwiastek kwadratowy z dziesięć początek ułamka, trzy pierwiastek kwadratowy z dwa, mianownik, dwa, koniec ułamka początek ułamka, pięć pierwiastek kwadratowy z trzy, mianownik, trzy, koniec ułamka jeden początek ułamka, dwa, mianownik, trzy, koniec ułamka dwa początek ułamka, jeden, mianownik, dwa, koniec ułamka
Wysokość ostrosłupa jest równa . Podstawą ostrosłupa jest trapez równoramienny o podstawach długości oraz . Obwód podstawy jest równy . Wykaż, że objętość tego ostrosłupa jest mniejsza od .
Dwa jednakowe ostrosłupy prawidłowe czworokątne o krawędzi podstawy długości połączono podstawami tak jak na poniższym rysunku.

Uzupełnij lukę w odpowiedzi, wpisując odpowiednią liczbę. Odpowiedź: Wysokość ostrosłupa wynosi Tu uzupełnij cm.
Uzupełnij lukę w odpowiedzi, wpisując odpowiednią liczbę. Odpowiedź: Pole podstawy jest równe Tu uzupełnij cm indeks górny, dwa, koniec indeksu górnego.
Uzupełnij lukę w odpowiedzi, wpisując odpowiednią liczbę. Odpowiedź: Objętość czworościanu wynosi 1. , 2. , 3. , 4. , 5. .
Uzupełnij lukę w odpowiedzi, wpisując odpowiednią liczbę. Odpowiedź: Objętość ostrosłupa wynosi 1. czterdzieści dwa pierwiastek kwadratowy z pięć, 2. trzydzieści sześć pierwiastek kwadratowy z piętnaście, 3. szesnaście przecinek cztery pierwiastek kwadratowy z trzy, 4. dwanaście pierwiastek kwadratowy z pięć, 5. początek ułamka, piętnaście, mianownik, dwa, koniec ułamka, pierwiastek kwadratowy z siedem cm indeks górny, trzy, koniec indeksu górnego.
Prostopadłościan ma wymiary , i . Krawędzie ostrosłupa prawidłowego trójkątnego, który nie jest czworościanem foremnym, mają długości równe długościom przekątnych ścian prostopadłościanu.
Oblicz objętość ostrosłupa. Ile różnych rozwiązań ma to zadanie?
Notatnik
Możesz skorzystać z poniższego pola tekstowego do zapisania swoich notatek, rozwiązań zadań i innych informacji, które uważasz za potrzebne.