Вычисление объема правильной шестиугольной призмы
Сторона (a)
Высота (h)
Формула
В основании правильной шестиугольной призмы лежит правильный шестиугольник, у которого стороны равны. Для нахождения объема такой призмы, нужно площадь шестиугольника, лежащего в основании умножить на высоту призмы.
(V = frac{3sqrt{3}}{2}*a^2h)
a — сторона шестиугольника в основании призмы,
h — высота.
Онлайн калькулятор поможет с точностью вычислить объем шестиугольной призмы. Для этого введите заданные значения в форму выше.
Объем правильной шестиугольной призмы
У правильной шестиугольной призмы в основании лежит правильный шестиугольник.
Объем правильной шестиугольной призмы
Объем правильной шестиугольной призмы равен произведению площади правильного шестиугольника лежащего в основании на высоту призмы.
[ V = frac{3sqrt{3}}{2}a^{2} h ]
Вычислить, найти объем правильной шестиугольной призмы
| a (сторона правильного шестиугольника) |
| h (высота призмы) |
Вычислить
нажмите кнопку для расчета
Объем правильной шестиугольной призмы |
стр. 362 |
|---|
Определение объемов геометрических тел является одной из важных задач пространственной геометрии. В данной статье рассматривается вопрос, что такое призма с шестиугольным основанием, а также приводится формула объема правильной шестиугольной призмы.
Определение призмы
С точки зрения геометрии призмой называется фигура в пространстве, которая образована двумя одинаковыми многоугольниками, расположенными в параллельных плоскостях. А также несколькими параллелограммами, которые эти многоугольники соединяют в единую фигуру.
В трехмерном пространстве призму произвольной формы можно получить, если взять любой многоугольник и отрезок. Причем последний плоскости многоугольника принадлежать не будет. Тогда, располагая этот отрезок от каждой вершины многоугольника, можно получить параллельный перенос последнего в другую плоскость. Образованная таким способом фигура будет призмой.
Чтобы иметь наглядное представление о рассматриваемом классе фигур, приведем рисунок четырехугольной призмы.
Многие знают эту фигуру под названием параллелепипеда. Видно, что два одинаковых многоугольника призмы представляют собой квадраты. Их называют основаниями фигуры. Остальные четыре ее стороны — прямоугольники, то есть это частный случай параллелограммов.
Шестиугольная призма: определение и виды
Прежде чем приводить формулу, как определяется объем шестиугольной правильной призмы, необходимо четко понять, о какой фигуре пойдет речь. Шестиугольная призма имеет в основаниях шестиугольник. То есть, плоский многоугольник с шестью сторонами, углов столько же. Боковые стороны фигуры так же, как и для любой призмы, в общем случае являются параллелограммами. Сразу отметим, что шестиугольное основание может быть представлено как правильным, так и неправильным шестиугольником.
Расстояние между основаниями фигуры — это ее высота. Далее мы будем обозначать ее буквой h. Геометрически высота h представляет собой отрезок, перпендикулярный обоим основаниям. Если этот перпендикуляр:
- опущен с геометрического центра одного из оснований;
- пересекает второе основание также в геометрическом центре.
Фигура в этом случае называется прямой. В любом другом случае призма будет косоугольной или наклонной. Разницу между этими видами шестиугольной призмы можно увидеть с первого взгляда.
Прямая шестиугольная призма — это фигура, имеющая в основании правильные шестиугольники. При этом она является прямой. Рассмотрим подробнее ее свойства.
Элементы правильной шестиугольной призмы
Чтобы понять, как вычислить объем правильной шестиугольной призмы (формула приведена ниже в статье), необходимо также разобраться, из каких элементов состоит фигура, а также какими свойствами она обладает. Чтобы было легче анализировать фигуру, покажем ее на рисунке.
Главными ее элементами являются грани, ребра и вершины. Количества этих элементов подчиняется теореме Эйлера. Если обозначить Р — число ребер, В — количество вершин и Г — граней, тогда можно записать равенство:
Р = Г + В — 2.
Проверим его. Число граней рассматриваемой фигуры равно 8. Две из них — это правильные шестиугольники. Шесть граней представляет собой прямоугольники, это видно из рисунка. Число вершин составляет 12. Действительно, 6 вершин принадлежат одному основанию, и 6 другому. Согласно формуле, число ребер должно равняться 18, что является справедливым. 12 ребер лежат в основаниях и 6 образуют параллельные друг другу стороны прямоугольников.
Переходя к получению формулы объема правильной шестиугольной призмы, следует остановить свое внимание на одном важном свойстве этой фигуры: прямоугольники, образующие боковую поверхность, равны между собой и перпендикулярны обоим основаниям. Это приводит к двум важным следствиям:
- Высота фигуры равна длине ее бокового ребра.
- Любое сечение боковой поверхности пирамиды, выполненное с помощью секущей плоскости, которая параллельна основаниям, является правильным шестиугольником, равным этим основаниям.
Площадь шестиугольника
Можно интуитивно догадаться, что эта площадь основания фигуры появится в формуле объема правильной призмы шестиугольной. Поэтому в данном пункте статьи найдем эту площадь. Правильный шестиугольник, разделенный на 6 одинаковых треугольников, вершины которых пересекаются в его геометрическом центре, показан ниже:
Каждый из этих треугольников является равносторонним. Доказать это не очень сложно. Поскольку вся окружность имеет 360o, то углы треугольников вблизи геометрического центра шестиугольника равны 360o/6=60o. Расстояния от геометрического центра до вершин шестиугольника являются одинаковыми.
Последнее означает, что все 6 треугольников будут равнобедренными. Поскольку один из углов равнобедренных треугольников равен 60o, значит, два остальных угла тоже равны по 60o. ((180o-60o)/2) — треугольники равносторонние.
Обозначим длину стороны шестиугольника буквой a. Тогда площадь одного треугольника будет равна:
S1 = 1/2*√3/2*a*a = √3/4*a2.
Формула получена на основании стандартного выражения для площади треугольника. Тогда площадь S6 для шестиугольника будет:
S6 = 6*S1 = 6*√3/4*a2 = 3*√3/2*a2.
Формула определения объема правильной шестиугольной призмы
Чтобы записать формулу для объема рассматриваемой фигуры, следует учесть приведенную выше информацию. Для произвольной призмы объем пространства, ограниченный ее гранями, вычисляется так:
V = h*So.
То есть, V равен произведению площади основания So на высоту h. Поскольку мы знаем, что высота h равна длине бокового ребра b для шестиугольной правильной призмы, а площадь ее основания соответствует S6, то формула объема правильной шестиугольной призмы примет вид:
V6 = 3*√3/2*a2*b.
Пример решения геометрической задачи
Дана шестиугольная правильная призма. Известно, что она вписана в цилиндр радиусом 10 см. Высота призмы в два раза больше стороны ее основания. Необходимо найти объем фигуры.
Чтобы найти требуемую величину, необходимо знать длину стороны и бокового ребра. При рассмотрении правильного шестиугольника было показано, что его геометрический центр расположен в середине описанной вокруг него окружности. Радиус последней равен расстоянию от центра до любой из вершин. То есть он равен длине стороны шестиугольника. Эти рассуждения приводят к следующим результатам:
a = r = 10 см;
b = h = 2*a = 20 см.
Подставляя эти данные в формулу объема правильной шестиугольной призмы, получим ответ: V6≈5196 см3 или около 5,2 литра.
Просмотры: 10
-
Вы здесь:
- Главная
- Правильная шестиугольная призма
Правильная шестиугольная призма
Шестиугольная призма — это многогранник, две грани которого являются равными шестиугольниками, лежащими в параллельных плоскостях, а остальные грани (боковые грани) — параллелограммами, имеющими общие стороны с этими треугольниками.
Правильная шестиугольная призма — это шестиугольная призма у которой основания правильные шестиугольники (все стороны которых равны, углы между сторонами основания составляют 120 градусов), а боковые грани прямоугольники.
Основания призмы являются равными правильными шестиугольниками.
Боковые грани призмы являются прямоугольниками.
Боковые рёбра призмы параллельны и равны.
Размеры призмы можно выразить через длину стороны a и высоту h.
Площадь полной поверхности призмы равна сумме площади её боковой поверхности и удвоенной площади основания.
Формула площади поверхности шестиугольной призмы:
Объём призмы равен произведению её высоты на площадь основания.
Формула объема правильной шестиугольной призмы:
Правильная шестиугольная призма может быть вписана в цилиндр.
Формула радиуса цилиндра вписанной шестиугольной призмы:
Двойственным многогранником прямой призмы является бипирамида.
Исторически понятие «призма» возникло из латыни и означало — нечто отпиленное.
Анимация демонстрирует как две параллельные плоскости отрезая лишнее формируют два основания призмы. Из одной заготовки можно получить как правильную призму, так и наклонную призму.
Геометрические размеры готовой призмы (мм):
Длина = 90
Ширина = 78
Высота = 45
Геометрические размеры готовой призмы (мм):
Длина = 73
Ширина = 64
Высота = 73
Геометрические размеры готовой призмы (мм):
Длина = 62
Ширина = 54
Высота = 93
посмотреть другие призмы
Популярное
Куб Принца Руперта
В выпуске 25 «Волшебных граней» мы обратили взор читателя на то, что разрезая куб плоскостью, мы получаем в точке разреза сечение, имеющее форму…
Естественные многогранники
В естественной среде правильные многогранники можно встретить в виде кристаллов (минералов).
Форму тетраэдра передает сурьмянистый сернокислый натрий.
Многогранный очаг
Для первобытного человека когда-то костер стал новой формой общественной жизни. Ночь перестала быть неотвратимым черным провалом и ценность огня заставила…
Многогранники в архитектуре. Часть 1
Архитектурные шедевры находятся в разных уголках земного шара и отражают особенности человеческой души. Тайные людские желания воплощаются в форме необыкновенных зданий. В…
Оригами и набор «Волшебные грани»
В этой статье мы постараемся рассказать можно ли наборы «волшебные грани» отнести к разновидности оригами. Как одну и ту же геометрическую фигуру можно получить, используя детали из…
Improve Article
Save Article
Like Article
Improve Article
Save Article
Like Article
Given a Base edge and Height of the Hexagonal prism, the task is to find the Surface Area and the Volume of hexagonal Prism. In mathematics, a hexagonal prism is a three-dimensional solid shape which have 8 faces, 18 edges, and 12 vertices. The two faces at either ends are hexagons, and the rest of the faces of the hexagonal prism are rectangular.
where a is the base length and h is the height of the hexagonal prism.
Surface Area =
Volume =
Examples:
Input : a = 4, h = 3
Output : Surface Area: 155.138443
Volume: 124.707657
Input : a = 5, h = 10
Output : Surface Area: 429.904
Volume: 649.519
C++
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
void findSurfaceArea(float a, float h)
{
float Area;
Area = 6 * a * h + 3 * sqrt(3) * a * a;
cout << "Surface Area: " << Area;
cout << "n";
}
void findVolume(float a, float h)
{
float Volume;
Volume = 3 * sqrt(3) * a * a * h / 2;
cout << "Volume: " << Volume;
}
int main()
{
float a = 5, h = 10;
findSurfaceArea(a, h);
findVolume(a, h);
return 0;
}
Java
import java.io.*;
class GFG {
static void findSurfaceArea(float a, float h)
{
float Area;
Area = 6 * a * h + 3 * (float)(Math.sqrt(3)) * a * a;
System.out.println("Surface Area: " + Area);
}
static void findVolume(float a, float h)
{
float Volume;
Volume = 3 * (float)(Math.sqrt(3)) * a * a * h / 2;
System.out.println("Volume: " + Volume);
}
public static void main (String[] args)
{
float a = 5, h = 10;
findSurfaceArea(a, h);
findVolume(a, h);
}
}
Python3
import math
def findSurfaceArea(a, h):
Area = 0;
Area = (6 * a * h +
3 * math.sqrt(3) * a * a);
print("Surface Area:",
round(Area, 3));
def findVolume(a, h):
Volume = 0;
Volume = (3 * math.sqrt(3) *
a * a * h / 2);
print("Volume:",
round(Volume, 3));
a = 5;
h = 10;
findSurfaceArea(a, h);
findVolume(a, h);
C#
using System;
class GFG
{
static void findSurfaceArea(float a,
float h)
{
float Area;
Area = 6 * a * h + 3 *
(float)(Math.Sqrt(3)) * a * a;
Console.WriteLine("Surface Area: " +
Area);
}
static void findVolume(float a,
float h)
{
float Volume;
Volume = 3 * (float)(Math.Sqrt(3)) *
a * a * h / 2;
Console.WriteLine("Volume: " +
Volume);
}
public static void Main ()
{
float a = 5, h = 10;
findSurfaceArea(a, h);
findVolume(a, h);
}
}
PHP
<?php
function findSurfaceArea($a, $h)
{
$Area;
$Area = 6 * $a * $h + 3 *
sqrt(3) * $a * $a;
echo "Surface Area: " ,
$Area,"n";
}
function findVolume($a, $h)
{
$Volume;
$Volume = 3 * sqrt(3) *
$a * $a * $h / 2;
echo "Volume: " , $Volume;
}
$a = 5; $h = 10;
findSurfaceArea($a, $h);
findVolume($a, $h);
?>
Javascript
<script>
function findSurfaceArea( a, h)
{
let Area;
Area = 6 * a * h + 3 * Math.sqrt(3) * a * a;
document.write( "Surface Area: " + Area.toFixed(3) + "<br/>");
}
function findVolume( a, h)
{
let Volume;
Volume = 3 * Math.sqrt(3) * a * a * h / 2;
document.write( "Volume: " + Volume.toFixed(3));
}
let a = 5, h = 10;
findSurfaceArea(a, h);
findVolume(a, h);
</script>
Time complexity : O(1) as performing constant operations
Auxiliary Space : O(1)
Last Updated :
07 Aug, 2022
Like Article
Save Article