CILINDRUL CIRCULAR DREPT: arie laterală, arie totală și volum - EXERCIȚII REZOLVATE (clasa a VIII-a)

Echipa Școala Virtuală · materie predată pe video de prof. Alexandra Pavel · publicat

Pentru un cilindru circular drept cu raza r și înălțimea h: aria laterală este 2πrh, aria totală este 2πr(r+h), iar volumul este πr2h. Toate calculele pornesc de la cele două mărimi, raza și înălțimea. Mai jos găsești elementele cilindrului, secțiunea axială, desfășurarea și 8 exerciții rezolvate pas cu pas, de la ușor la greu.

Elementele și formulele cilindrului circular drept

Cilindrul circular drept are două baze, două discuri egale situate în plane paralele, cu centrele O și O′. Segmentul OO′ este perpendicular pe baze și este înălțimea h. O generatoare, de exemplu AB, unește două puncte de pe cercurile bazelor și este paralelă cu OO′; la cilindrul circular drept, generatoarea este egală cu înălțimea. OA=r este raza bazei.

Cilindrul circular drept cu centrele bazelor O și O', raza OA și generatoarea AB, egală cu înălțimea OO'OO′ABrh
Înălțimea OO′ și generatoarea AB au aceeași lungime h; OA=r este raza bazei.

Aria bazei este aria unui disc: Ab=πr2.

Aria laterală. Dacă tai suprafața laterală de-a lungul unei generatoare și o întinzi, obții un dreptunghi cu o latură egală cu lungimea cercului bazei, 2πr, și cealaltă egală cu h:

Al=2πrh

Aria totală adaugă cele două baze:

At= Al+2Ab= 2πr(r+h)

Volumul este aria bazei înmulțită cu înălțimea, ca la prismă:

V=πr2h

Secțiunea axială este secțiunea făcută cu un plan care conține axa OO′. Ea este un dreptunghi cu laturile 2r (diametrul bazei) și h. Dacă secțiunea axială este un pătrat, atunci h=2r, iar cilindrul se numește echilateral.

Rezultatele se lasă, de obicei, în funcție de π (de exemplu 90π cm³). Aproximezi cu π≈3,14 doar când enunțul cere un rezultat numeric, de exemplu în litri. Reține: 1 dm3=1 litru =1000 cm3.

Exerciții rezolvate : cilindrul circular drept

Încearcă întâi singur, apoi deschide rezolvarea și compară pașii.

EXERCIȚIUL 1Toate formulele pe un singur cilindruușor

Un cilindru circular drept are raza OA=3 cm și generatoarea AB=10 cm. Calculează aria laterală, aria totală și volumul.

Exercițiul 1: cilindrul circular drept cu raza OA = 3 cm și generatoarea AB = 10 cmOO′AB3 cm10 cm
Rezolvare pas cu pas
  1. Generatoarea este egală cu înălțimea, deci r=3 cm și h=10 cm.
  2. Al= 2πrh= 2π⋅3⋅10= 60π cm².
  3. Ab=πr2=9π cm², deci At= 60π+2⋅9π= 78π cm².
  4. V= πr2h= 9π⋅10= 90π cm³.

Răspuns: Al=60π cm², At=78π cm², V=90π cm³

EXERCIȚIUL 2Enunțul dă diametrulușor

Un cilindru circular drept are diametrul bazei AB=8 cm și generatoarea BC=5 cm. Calculează aria laterală și volumul cilindrului.

Exercițiul 2: cilindrul circular drept cu diametrul bazei AB = 8 cm și generatoarea BC = 5 cmABC8 cm5 cm
Rezolvare pas cu pas
  1. În formule intră raza, nu diametrul: r= AB2= 82= 4 cm, iar h=BC=5 cm.
  2. Al= 2π⋅4⋅5= 40π cm².
  3. V= π⋅42⋅5= 16π⋅5= 80π cm³.

Răspuns: Al=40π cm², V=80π cm³

EXERCIȚIUL 3Înălțimea din volumușor

Un cilindru circular drept are volumul 144π cm³ și raza bazei de 4 cm. Calculează înălțimea și aria laterală.

Rezolvare pas cu pas
  1. Din V=πr2h rezultă 144π= π⋅16⋅h.
  2. Împarți ambele părți la 16π: h= 14416= 9 cm.
  3. Al= 2π⋅4⋅9= 72π cm².

Răspuns: h=9 cm, Al=72π cm²

EXERCIȚIUL 4Secțiunea axială este un pătratmediu

Secțiunea axială ABCD a unui cilindru circular drept este un pătrat cu aria de 64 cm². Calculează aria totală și volumul cilindrului.

Exercițiul 4: cilindrul circular drept cu secțiunea axială ABCD, un pătratABDC
Rezolvare pas cu pas
  1. Latura pătratului este 64=8 cm.
  2. Secțiunea axială are laturile 2r și h. Fiind pătrat, 2r=h=8 cm, deci r=4 cm.
  3. At= 2πr(r+h)= 2π⋅4⋅(4+8)= 2π⋅4⋅12= 96π cm².
  4. V= π⋅16⋅8= 128π cm³.

Răspuns: At=96π cm², V=128π cm³

EXERCIȚIUL 5Din desfășurarea suprafeței lateralemediu

Suprafața laterală a unui cilindru circular drept, desfășurată, este un dreptunghi cu lungimea de 10π cm (lungimea cercului bazei) și lățimea de 6 cm (înălțimea). Calculează raza, aria totală și volumul cilindrului.

Rezolvare pas cu pas
  1. Lungimea dreptunghiului este lungimea cercului bazei: 2πr=10π, deci r=5 cm.
  2. Aria laterală este aria dreptunghiului: Al= 10π⋅6= 60π cm².
  3. At= 60π+2⋅25π= 110π cm².
  4. V= π⋅25⋅6= 150π cm³.

Răspuns: r=5 cm, At=110π cm², V=150π cm³

EXERCIȚIUL 6Câți litri încap în vasmediu

Un vas cilindric are raza interioară de 10 cm și înălțimea de 30 cm. a) Câți litri de apă încap în vas? (π≈3,14) b) Câte pahare de 250 ml se pot umple complet cu apa din vasul plin?

Rezolvare pas cu pas
  1. a) V= π⋅102⋅30= 3000π cm³.
  2. Aproximativ: 3000⋅3,14= 9420 cm³. Cum 1000 cm³ =1 litru, în vas încap 9,42 litri.
  3. b) 250 ml =250 cm³, iar 9420:250=37,68.
  4. Se pot umple complet 37 de pahare; apa rămasă nu ajunge pentru al 38-lea.

Răspuns: a) 3000π≈9,42 litri; b) 37 de pahare

EXERCIȚIUL 7Raza din diagonala secțiunii axialegreu

Secțiunea axială ABCD a unui cilindru circular drept are diagonala AC=10 cm, iar generatoarea BC=8 cm. Calculează volumul și aria totală a cilindrului.

Exercițiul 7: cilindrul circular drept cu secțiunea axială ABCD, diagonala AC = 10 cm și generatoarea BC = 8 cmABDC8 cm
Rezolvare pas cu pas
  1. Secțiunea axială este un dreptunghi, deci triunghiul ABC este dreptunghic în B.
  2. Cu teorema lui Pitagora: AB2= AC2−BC2= 100−64= 36, deci AB=6 cm.
  3. AB este diametrul bazei, deci r=3 cm, iar h=8 cm.
  4. V= π⋅9⋅8= 72π cm³ și At= 2π⋅3⋅(3+8)= 66π cm².

Răspuns: V=72π cm³, At=66π cm²

EXERCIȚIUL 8Tip Evaluare Națională: apa mutată în alt vasgreu

Un vas cilindric închis are raza bazei OA=10 cm și înălțimea AB=20 cm. a) Arată că aria totală a vasului este 600π cm². b) Vasul este plin cu apă. Arată că în el sunt aproximativ 6,28 litri (π≈3,14). c) Toată apa se toarnă într-un vas în formă de cub cu muchia interioară de 20 cm. Până la ce înălțime se ridică apa?

Exercițiul 8: vasul cilindric cu raza bazei OA = 10 cm și înălțimea AB = 20 cmOO′AB10 cm20 cm
Rezolvare pas cu pas
  1. a) At= 2πr(r+h)= 2π⋅10⋅(10+20)= 600π cm².
  2. b) V= π⋅100⋅20= 2000π≈2000⋅3,14= 6280 cm³, adică 6,28 litri.
  3. c) Cubul are volumul 203=8000 cm³, mai mare decât 6280 cm³, deci apa încape.
  4. Apa din cub formează un paralelipiped cu baza pătratul de latură 20 cm, cu aria 400 cm². Înălțimea apei: 6280:400=15,7 cm.

Răspuns: a) 600π cm²; b) 6280 cm³ =6,28 l; c) 15,7 cm

Cum recunoști ce formulă îți trebuie la cilindru

  • Enunțul vorbește despre material, tablă, vopsea sau etichetă? Calculezi o arie: laterală (fără capace) sau totală (cu ambele baze).
  • Enunțul vorbește despre capacitate, apă, litri sau cât încape? Calculezi volumul.
  • Enunțul dă secțiunea axială sau desfășurarea? Transformi întâi datele în rază și înălțime: secțiunea axială are laturile 2r și h, desfășurarea are laturile 2πr și h.

Greșeli frecvente la cilindrul circular drept

  • Pui diametrul în locul razei. Dacă enunțul dă diametrul, îl împarți la 2 înainte de orice calcul. Altfel volumul iese de 4 ori mai mare, pentru că raza apare la pătrat.
  • Aduni o singură bază la aria totală. Cilindrul închis are două baze: At=Al+2πr2. Doar un vas fără capac are o singură bază.
  • Ridici la pătrat înălțimea în loc de rază. În V=πr2h doar raza este la pătrat. Pentru r=4 și h=5: V= π⋅16⋅5= 80π, nu π⋅4⋅25.

Exersează : cilindrul circular drept

Din același capitol

Întrebări frecvente despre cilindrul circular drept

Care este diferența dintre generatoare și înălțime la cilindru?

La cilindrul circular drept au aceeași lungime. Înălțimea este segmentul OO′ care unește centrele bazelor, iar generatoarea este orice segment de pe suprafața laterală, paralel cu OO′, de exemplu AB.

Las rezultatul cu π sau îl calculez?

Dacă enunțul nu cere altfel, lași rezultatul în funcție de π, de exemplu 80π cm³. Înlocuiești π≈3,14 doar când ți se cere o valoare aproximativă, de obicei în litri sau în probleme practice.

Ce este secțiunea axială a cilindrului?

Este dreptunghiul obținut când tai cilindrul cu un plan care trece prin axa OO′. Are o latură egală cu diametrul bazei, 2r, și cealaltă egală cu înălțimea h.

Vrei să stăpânești toată materia, nu doar acest subiect?

Lecții video cu profesori, teste și fișe de lucru pentru tot gimnaziul - într-un singur abonament.

Abonează-te - 5 lei prima lună →

Vrei mai mult? Vezi toate resursele de matematică pentru clasele 5-8 →

Verifică-te: 5 întrebări

Alege un răspuns și vezi imediat dacă e corect. Nu se salvează nimic, îl poți relua oricând.

  1. 1. Care dintre următoarele elemente NU aparține cilindrului circular drept?

  2. 2. Un cilindru circular drept are raza bazei  r=5  cm și înălțimea  h=10  cm. Care este aria laterală a cilindrului?

  3. 3. Care este formula ariei totale a unui cilindru circular drept cu raza bazei  r  și înălțimea  h ?

  4. 4. Un cilindru circular drept are raza bazei  r=3  cm și înălțimea  h=7  cm. Care este volumul cilindrului?

  5. 5. Desfășurarea laterală a unui cilindru circular drept este un dreptunghi cu dimensiunile egale cu circumferința bazei și cu înălțimea cilindrului. Dacă  r=4  cm și  h=6  cm, care este aria acestui dreptunghi?

Despre acest articol

Redactat de
Echipa editorială Școala Virtuală. Răspundem de conținutul lui și îl corectăm când găsim o greșeală.
Pe ce se bazează
Programa școlară în vigoare pentru gimnaziu, la matematică - aceleași noțiuni, în aceeași ordine în care se predau la clasă.
Cine predă tema
Alexandra Pavel, profesor de matematică cu 15 ani la catedră, predă lecțiile video de matematică pentru clasele V-VIII.
Publicat