Как найти сторону в прямом параллелепипеде - Исправление недочетов и поиск решений вместе с Examum.ru

Параллелепипед

Что за слово такое мудреное – «параллелепипед»? Что за многогранник скрывается за этим словом?

Что-то должно быть связано с параллельностью, не правда ли?

Читай статью, смотри вебинар и ты все про него будешь знать!

Параллелепипед — коротко о главном

Параллелепипед — это четырехугольная призма (многогранник с ( displaystyle 6) гранями), все грани которой — параллелограммы.

Прямой параллелепипед —это параллелепипед, у которого ( displaystyle 4) боковые грани — прямоугольники.

Прямоугольный параллелепипед — параллелепипед, у которого все грани — прямоугольники

Куб — параллелепипед, у которого все грани квадраты.

Высота параллелепипеда – перпендикуляр, опущенный из любой вершины параллелепипеда на противоположную грань.

Свойства параллелепипеда

Противолежащие грани параллелепипеда параллельны и равны.
Диагонали параллелепипеда пересекаются в одной точке и делятся ею пополам.
Любой отрезок с концами, принадлежащими поверхности параллелепипеда и проходящий через точку пересечения диагоналей (центр параллелепипеда), делится ею пополам.
Все диагонали прямоугольного параллелепипеда равны между собой и равны сумме квадратов его измерений. ( displaystyle ^>=>+^>+^>).

Параллелепипед — подробнее

Параллелепипед – многоугольник, образованный пересечением трех пар параллельных плоскостей.

Если слишком сложно, просто посмотри на картинку.

Какую фигуру из планиметрии (геометрии с «плоскими» фигурами) напоминает параллелепипед?

Немного похоже на параллелограмм, правда? Только «потолще» и слово подлиннее.

Далее смотри на картинки, запоминай и не путай!

Высота – перпендикуляр, опущенный из любой вершины параллелепипеда на противоположную грань.

Та грань, на которую опущена высота, называется основанием.

Свойства параллелепипеда

Всеграни параллелепипеда – параллелограммы.
Противоположные грани параллелепипеда параллельны и равны.

Внимание: передняя и задняя грани параллелепипеда равны, верхняя и нижняя – тоже равны, но не равны (не обязаны быть равны) передняя и верхняя грани – потому что они не противоположные, а смежные.

Геометрические фигуры. Прямоугольный параллелепипед.

Прямоугольный параллелепипед — прямой параллелепипед с прямоугольником в основании. У прямоугольного параллелепипеда каждая из шести граней является прямоугольником.

Примерами прямоугольного параллелепипеда являются спортивный зал, коробок спичек или системный блок компьютера.

Формулы прямоугольного параллелепипеда.

Прямоугольный параллелепипед с одинаковыми измерениями является кубом. Все 6 граней куба являются равными квадратами.

Обозначим длину ребра куба как n, тогда площадь 1-ой грани:

Площадь поверхности куба:

У прямоугольного параллелепипеда есть еще одно измерение – объем параллелепипеда (обозначается как V).

Прямоугольники, которые составляют поверхность параллелепипеда, являются гранями параллелепипеда.

Прямоугольный параллелепипед определяют 3-мя измерениями:

Высота (обозначают как h) равняется длине ребра № 1.

Длина (обозначают как m) равняется длине ребра № 2.

Ширина (обозначают как n) равняется длине ребра № 3.

Площадь всей поверхности параллелепипеда обозначают как S:

В прямоугольном параллелепипеде квадрат любой диагонали равен сумме квадратов трех его измерений.

Прямоугольный параллелепипед

Параллелепипед называется прямоугольным, если его боковые ребра перпендикулярны к основанию, а основания представляют собой прямоугольники.

На рисунке изображен прямоугольный параллелепипед $ABCDA_1B_1C_1D_1$. Его основаниями являются прямоугольники $ABCD$ и $A_1B_1C_1D_1$, а боковые ребра $AA_1, BB_1, CC_1$ и $DD_1$ перпендикулярны к основаниям.

Свойства прямоугольного параллелепипеда:

В прямоугольном параллелепипеде $6$ граней и все они являются прямоугольниками.
Противоположные грани попарно равны и параллельны.
Все двугранные углы прямоугольного параллелепипеда – прямые.
Диагонали прямоугольного параллелепипеда равны.
Прямоугольный параллелепипед имеет $4$ диагонали, которые пересекаются в одной точке и делятся в ней пополам.
Любая грань прямоугольного параллелепипеда может быть принята за основание.
Прямоугольный параллелепипед, у которого все ребра равны, называется кубом.
Квадрат диагонали прямоугольного параллелепипеда равен сумме квадратов трех его измерений (длины, ширины, высоты).

Формулы вычисления объема и площади поверхности прямоугольного параллелепипеда.

Чтобы были понятны формулы, введем обозначения:

$с$ — высота(она же боковое ребро);

$P_$ — периметр основания;

$S_$ — площадь основания;

$S_$ — площадь боковой поверхности;

$S_$ — площадь полной поверхности;

$V=a·b·c$ – объем равен произведению трех измерений прямоугольного параллелепипеда.

$S_=P_·c=2(a+b)·c$ – площадь боковой поверхности равна произведению периметра основания на боковое ребро.

Дополнительные сведения, которые пригодятся для решения задач:

$а$ — длина стороны.

$d=a√3$ – диагональ равна длине стороны, умноженной на $√3$.

Пирамида

Пирамидой называется многогранник, одна грань которого (основание) – многоугольник, а остальные грани (боковые) — треугольники, имеющие общую вершину.

Высотой ($h$) пирамиды является перпендикуляр, опущенный из ее вершины на плоскость основания.

Объем любой пирамиды равен трети произведения основания и высоты.

В основании у произвольной пирамиды могут лежать различные многоугольники, рассмотрим площади некоторых из них.

В основании лежит треугольник.

$S=/$, где $h_a$ — высота, проведенная к стороне $а$.
$S=/$, где $a,b$ — соседние стороны, $α$ — угол между этими соседними сторонами.
Формула Герона $S=√
$, где $р$ — это полупериметр $p=/$.
$S=p·r$, где $r$ — радиус вписанной окружности.
$S=/$, где $R$ — радиус описанной окружности.
Для прямоугольного треугольника $S=/$, где $а$ и $b$ — катеты прямоугольного треугольника.
Для равностороннего треугольника $S=/$, где $а$ — длина стороны.

В основании лежит четырехугольник.

Прямоугольник.
$S=a·b$, где $а$ и $b$ — смежные стороны.
Ромб.
$S=/$, где $d_1$ и $d_2$ — диагонали ромба.
$S=a^2·sin⁡α$, где $а$ — длина стороны ромба, а $α$ — угол между соседними сторонами.
Трапеция.
$S=/$, где $а$ и $b$ — основания трапеции, $h$ — высота трапеции.
Квадрат.
$S=a^2$, где $а$ — сторона квадрата.

Найдите объём многогранника, вершинами которого являются точки $C, A_1, B_1, C_1, D_1$ параллелепипеда $ABCDA_1B_1C_1D_1$, у которого $AB=8, AD=12, AA_1=4$.

Изобразим прямоугольный параллелепипед и на нем отметим вершины многогранника $C, A_1, B_1, C_1, D_1$, получим в итоге четырехугольную пирамиду. В основании пирамиды лежит прямоугольник, так основание пирамиды и прямоугольного параллелепипеда совпадают.

Объем пирамиды, в основании которой лежит прямоугольник

Для нашего рисунка стороны прямоугольника – это $А_1В_1$ и $A_1D_1$.

В прямоугольном параллелепипеде противоположные ребра равны и параллельны, следовательно, $AB=А_1В_1=8; AD=A_1D_1=12$.

Высотой в пирамиде $CA_1B_1C_1D_1$ будет являться ребро $СС_1$, так как оно перпендикулярно основанию (из прямоугольного параллелепипеда).

В прямоугольном треугольнике сумма квадратов катетов равна квадрату гипотенузы.

Источник

Математика

Тема 4: Площади и объемы

Урок 2: Прямоугольный параллелепипед

Видео
Тренажер
Теория

Заметили ошибку?

Прямоугольный параллелепипед

Мы часто встречаем предметы, имеющие похожую форму. Они могут быть сделаны из разного материала и окрашены в разные цвета. Например, коробок, шкаф, колонки, кирпич – похожи, но отличаются мелкими деталями: у колонок есть кнопки, у шкафа – двери. Все они напоминают по форме изображенный на рисунке предмет, не имеющий никаких второстепенных деталей. Это тело называется прямоугольный параллелепипед.

Поверхность прямоугольного параллелепипеда состоит из 6 прямоугольников, каждый из которых называют гранью прямоугольного параллелепипеда. Противоположные грани прямоугольного параллелепипеда равны.

Стороны прямоугольников, которые являются гранями прямоугольного параллелепипеда, называются ребрами этого прямоугольного параллелепипеда, а вершины граней – вершины параллелепипеда.

У прямоугольного параллелепипеда 6 граней, 12 ребер и 8 вершин. Прямоугольный параллелепипед имеет три измерения – длину, ширину и высоту.

Куб – это прямоугольный параллелепипед, у которого все измерения одинаковы. Поэтому поверхность куба состоит из 6 равных квадратов.

Названия всех ребер параллелепипеда: АВ, ВС, CD, DA, А₁В₁, В₁С₁, C₁D₁, D₁A₁, АА₁, DD₁, СС₁, ВВ₁.

Вершины параллелепипеда: А, В, С, D, А_1,В₁, С₁, D₁.

У параллелепипеда 6 граней, каждая грань повторяется 2 раза. Тогда можно записать формулу для площади поверхности прямоугольного параллелепипеда:

где a, b, c – длина, ширина и высота.

У прямоугольного параллелепипеда 12 ребер, причём длина a=DA=BC= D₁A₁= В₁С₁, ширина b=AB=CD=А₁В₁=C₁D₁, высота c=АА₁=DD₁=СС₁=ВВ₁. Тогда периметр (сумма всех сторон) прямоугольного параллелепипеда будет равен:

Заметили ошибку?

Расскажите нам об ошибке, и мы ее исправим.

Источник

Прямоугольный параллелепипед. Формулы и свойства прямоугольного параллелепипеда

Определение.

Прямоугольный параллелепипед — это многогранная объемная фигура ограничена шестью прямоугольниками.

Куб является частным случаем прямоугольного параллелепипеда.


Рис.1

Основные свойства правильного прямоугольного параллелепипеда

Противоположные грани прямоугольного параллелепипеда параллельны и равны.

Ребра прямоугольного параллелепипеда, которые сходятся в одной вершине взаимно перпендикулярны.

Не параллельные грани прямоугольного параллелепипеда пересекаются под прямым углом.

У прямоугольного параллелепипеда четыре диагонали.

Диагонали прямоугольного параллелепипеда равны между собой и пересекаются в одной точке.

Объем прямоугольного параллелепипеда

Формула. Объем прямоугольного параллелепипеда равна произведению длин его сторон:

V = a · b · c

Площадь поверхности прямоугольного параллелепипеда

Определение. Поверхность прямоугольного параллелепипеда состоит из суммы площадей прямоугольников, ограничивающие его.

Формула. Площадь поверхности прямоугольного параллелепипеда через длины его сторон:

S = 2a·b + 2a·c + 2b·c

Диагональ прямоугольного параллелепипеда

Определение. Диагональ прямоугольного параллелепипеда — это отрезок, соединяющий две не соседние вершины, лежащие на разных гранях.

Формула. Длина диагонали прямоугольного параллелепипеда через длины его сторон:

d = √a² + b² + c²

Источник

Измерения прямоугольного параллелепипеда и его свойства

Содержание:

Что такое прямоугольный параллелепипед — определение
Свойства параллелепипеда, какими обладают противолежащие грани
Формулы вычисления объема и площади поверхности прямоугольного параллелепипеда
Как найти диагональ и ширину прямоугольного параллелепипеда

Что такое прямоугольный параллелепипед — определение

Определение

Параллелепипед — это призма с шестью гранями, в основании которой лежит параллелограмм.

Согласно другому определению, это многогранник, состоящий из шести сторон-параллелограммов.

В математике в целом, и в геометрии в частности, выделяют несколько основных видов параллелепипеда:

Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут.

прямоугольный;
прямой — параллелепипед, у которого 4 боковые грани являются прямоугольниками;
наклонный — боковые грани объемной фигуры не перпендикулярны основаниям;
ромбоэдр — шестигранная призма, грани которой — это ромбы;
куб — состоит из квадратных граней.

Определение

Прямоугольный параллелепипед — это шестигранная призма, каждая из сторон которой в общем случае является прямоугольником. Также это — многогранник, в основании которого лежит прямоугольник, а боковые грани перпендикулярны основанию.

Прямоугольных параллелепипедов в окружающем человека мире множество: комната, закрытая книга, системный блок компьютера, закрытая коробка для подарка, спичечный коробок и т. д.

Параллелепипед

Источник: wikipedia.org

Прямоугольный параллелепипед, как и любой другой, состоит из:

основания;
граней — противоположных, т. е. не имеющих общего ребра, и смежных — тех, которые имеют общее ребро;
ребер — отрезков, соединяющих соседние вершины объемной шестигранной фигуры;
диагоналей — отрезков, соединяющих противоположные вершины;
диагоналей граней;
высоты — отрезка, соединяющего верхнее и нижнее основания шестигранной призмы.

В некоторых базовых задачах просят найти количество составляющих элементов шестигранной призмы. Эти числа можно запомнить: объемная фигура состоит из 8 вершин, 12 ребер и 6 граней.

Определение

Измерениями прямоугольного параллелепипеда называют его длину, ширину и высоту.

Свойства параллелепипеда, какими обладают противолежащие грани

Вне зависимости от вида параллелепипеда, все они обладают 4 свойствами:

Противолежащие грани равны друг другу и попарно параллельны.
Все 4 диагонали шестигранника пересекаются в одной точке, которой делятся пополам. Любой отрезок, проходящий через середину диагонали, и концы которого принадлежат поверхности, также делится пополам.
Фигура симметрична относительно середины диагонали.
Квадрат длины диагонали равен сумме квадратов трех измерений.

Прямоугольный параллелепипед обладает всеми этими свойствами и несколькими специфичными, свойственными только ему.

Все стороны — прямоугольники.
Все углы, состоящие из двух граней, равны 90°.
Любую сторону можно принять за основание.
Если все ребра равны и перпендикулярны, то такой шестигранник считается кубом.

Формулы вычисления объема и площади поверхности прямоугольного параллелепипеда

Определение

Объем прямоугольного параллелепипеда равен длине, умноженной на ширину и высоту.

(V=acdot bcdot h,)

где V — объем, a — длина, b — ширина, h — высота.

Примечание

Площадь боковой поверхности равна сумме площадей боковых граней.

(S_{бп}=2(ab+ac))

Примечание

Площадь полной поверхности равна сумме площадей боковых граней и оснований.

(S_{пп}=2(ab+bc+ac))

Как найти диагональ и ширину прямоугольного параллелепипеда

В соответствии с одним из основных свойств параллелепипеда, квадрат длины диагонали равен сумме квадратов трех измерений. Запишем в виде формулы:

(d^2=a^2+b^2+c^2)

Следовательно, длина диагонали равна квадратному корню из суммы трех измерений фигуры:

(sqrt{a^2+b^2+c^2})

Длина, ширина и высота, как правило, вычисляются через формулу объема:

(a=frac V{bh},;b=frac V{ah},;h=frac V{ab})

Существует и второй вариант, как возможно найти одно из измерений. Если известно смежное ему измерение и диагональ общей стороны шестигранника, то можно вычислить вторую сторону через теорему Пифагора или по свойствам диагонали.

Источник