PIRAMIDA PATRULATERĂ REGULATĂ elemente, formule, arie și volum - EXERCIȚII REZOLVATE (clasa a VIII-a)

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

Piramida patrulateră regulată are baza un pătrat și vârful deasupra centrului bazei. Aria laterală este Al= Pb⋅ap2, iar volumul este V= Ab⋅h3. Mai jos găsești elementele și formulele, cu figură, și 8 exerciții rezolvate pas cu pas, de la ușor la greu.

Piramida patrulateră regulată: elemente și formule

Piramida VABCD este patrulateră regulată dacă baza ABCD este un pătrat, iar piciorul înălțimii din V este centrul O al pătratului (punctul în care se intersectează diagonalele). Atunci toate muchiile laterale sunt egale, iar fețele laterale sunt 4 triunghiuri isoscele congruente.

Piramida patrulateră regulată VABCD, cu O centrul bazei, M mijlocul muchiei BC, înălțimea VO, apotema bazei OM și apotema piramidei VMABCDVOM
VO este înălțimea, OM apotema bazei, VM apotema piramidei. Triunghiul VOM este dreptunghic în O.
  • Latura bazei: l=AB. Diagonala bazei: AC=l2.
  • Înălțimea piramidei: h=VO, perpendiculară pe planul bazei.
  • Apotema bazei: ab= OM= l2, unde M este mijlocul lui BC.
  • Apotema piramidei: ap=VM, înălțimea feței laterale VBC.
  • Muchia laterală: m= VA= VB= VC= VD.

Triunghiurile dreptunghice importante (în fiecare aplici teorema lui Pitagora):

  • △VOM, drept în O: ap2=h2+ab2.
  • △VOC, drept în O: m2=h2+OC2, cu OC= l22.
  • △VMC, drept în M: m2= ap2+(l2)2.

Formule pentru arii și volum (Pb=4l este perimetrul bazei):

Ab=l2

Al= Pb⋅ap2= 2l⋅ap

At=Al+Ab

V= Ab⋅h3

Aria se măsoară în cm2, volumul în cm3. Pentru piramida cu baza triunghi echilateral vezi piramida triunghiulară regulată.

Exerciții rezolvate

Încearcă întâi singur, apoi deschide rezolvarea și compară pașii.

EXERCIȚIUL 1Aria laterală și aria totalăușor

Piramida patrulateră regulată VABCD are latura bazei AB=10 cm și apotema VM=13 cm, unde M este mijlocul lui BC. Calculează aria bazei, aria laterală și aria totală.

Exercițiul 1: piramida patrulateră regulată VABCD cu latura bazei AB = 10 cm și apotema VM = 13 cmABCDVM10 cm
Rezolvare pas cu pas
  1. Aria bazei (pătrat): Ab= l2= 102= 100 cm².
  2. Perimetrul bazei: Pb= 4⋅10= 40 cm.
  3. Aria laterală: Al= Pb⋅ap2= 40⋅132= 260 cm².
  4. Verificare: o față laterală are aria BC⋅VM2= 10⋅132= 65 cm², iar 4⋅65=260 cm².
  5. Aria totală: At= Al+Ab= 260+100= 360 cm².

Răspuns: Ab=100 cm², Al=260 cm², At=360 cm²

EXERCIȚIUL 2Volumul din latură și înălțimeușor

Piramida patrulateră regulată VABCD are latura bazei AB=9 cm și înălțimea VO=10 cm. Calculează volumul piramidei.

Exercițiul 2: piramida patrulateră regulată VABCD cu latura bazei AB = 9 cm și înălțimea VO = 10 cmABCDVO9 cm
Rezolvare pas cu pas
  1. Aria bazei: Ab=92=81 cm².
  2. Volumul: V= Ab⋅h3= 81⋅103= 27⋅10= 270 cm³.

Răspuns: V=270 cm³

EXERCIȚIUL 3Apotema piramidei cu Pitagoramediu

Piramida patrulateră regulată VABCD are AB=16 cm și înălțimea VO=6 cm, iar M este mijlocul lui BC. Calculează apotema piramidei VM și aria totală.

Exercițiul 3: piramida patrulateră regulată VABCD cu AB = 16 cm, înălțimea VO = 6 cm, M mijlocul lui BC și triunghiul dreptunghic VOMABCDVOM16 cm6 cm
Rezolvare pas cu pas
  1. Apotema bazei: OM= AB2= 162= 8 cm.
  2. Triunghiul VOM este dreptunghic în O, deci VM2= VO2+OM2= 36+64= 100, adică VM=10 cm.
  3. Aria laterală: Al= 2l⋅ap= 2⋅16⋅10= 320 cm².
  4. Aria bazei: Ab=162=256 cm².
  5. Aria totală: At= 320+256= 576 cm².

Răspuns: VM=10 cm și At=576 cm²

EXERCIȚIUL 4Muchia lateralămediu

Piramida patrulateră regulată VABCD are AB=8 cm și înălțimea VO=7 cm. Calculează lungimea muchiei laterale VC și suma lungimilor tuturor muchiilor piramidei.

Exercițiul 4: piramida patrulateră regulată VABCD cu AB = 8 cm, înălțimea VO = 7 cm și triunghiul dreptunghic VOCABCDVO8 cm7 cm
Rezolvare pas cu pas
  1. Diagonala bazei: AC= l2= 82 cm, deci OC= AC2= 42 cm.
  2. Triunghiul VOC este dreptunghic în O: VC2= VO2+OC2= 49+(42)2= 49+32= 81.
  3. Deci VC=9 cm.
  4. Piramida are 4 muchii ale bazei și 4 muchii laterale: 4⋅8+4⋅9= 32+36= 68 cm.

Răspuns: VC=9 cm, suma muchiilor este 68 cm

EXERCIȚIUL 5Toate muchiile egalemediu

Toate muchiile piramidei patrulatere regulate VABCD au lungimea de 12 cm. Calculează înălțimea VO, volumul și aria totală a piramidei.

Exercițiul 5: piramida patrulateră regulată VABCD cu toate muchiile de 12 cm și înălțimea VOABCDVO12 cm
Rezolvare pas cu pas
  1. AC=122 cm, deci OC=62 cm.
  2. În triunghiul VOC, dreptunghic în O: VO2= VC2−OC2= 144−72= 72, deci VO= 72= 62 cm.
  3. Volumul: V= 122⋅623= 144⋅623= 2882 cm³.
  4. Fețele laterale sunt triunghiuri echilaterale cu latura 12 cm, deci apotema este ap= 1232= 63 cm.
  5. Aria laterală: Al= 2⋅12⋅63= 1443 cm², iar At= 1443+144= 144(3+1) cm².

Răspuns: VO=62 cm, V=2882 cm³, At= 144(3+1) cm²

EXERCIȚIUL 6Înălțimea din volummediu

O piramidă patrulateră regulată VABCD are latura bazei AB=14 cm și volumul 1568 cm³. Calculează înălțimea VO, apotema VM (M mijlocul lui BC) și aria totală.

Exercițiul 6: piramida patrulateră regulată VABCD cu AB = 14 cm, înălțimea VO și apotema VMABCDVOM14 cm
Rezolvare pas cu pas
  1. Aria bazei: Ab=142=196 cm².
  2. Din V= Ab⋅h3: 1568= 196⋅h3, deci 196⋅h=4704 și h=4704:196=24 cm.
  3. OM= 142= 7 cm. În triunghiul VOM, dreptunghic în O: VM2= 242+72= 576+49= 625, deci VM=25 cm.
  4. Aria laterală: Al= 2⋅14⋅25= 700 cm².
  5. Aria totală: At= 700+196= 896 cm².

Răspuns: VO=24 cm, VM=25 cm, At=896 cm²

EXERCIȚIUL 7Pornind de la aria totalăgreu

O piramidă patrulateră regulată are latura bazei de 18 cm și aria totală de 864 cm². Calculează apotema piramidei, înălțimea și volumul.

Rezolvare pas cu pas
  1. Aria bazei: Ab=182=324 cm², deci Al= At−Ab= 864−324= 540 cm².
  2. Din Al=2l⋅ap: 540= 2⋅18⋅ap= 36⋅ap, deci ap=15 cm.
  3. Apotema bazei: ab=9 cm. Din triunghiul dreptunghic format de înălțime, apotema bazei și apotema piramidei: h2= ap2−ab2= 225−81= 144, deci h=12 cm.
  4. Volumul: V= 324⋅123= 324⋅4= 1296 cm³.

Răspuns: ap=15 cm, h=12 cm, V=1296 cm³

EXERCIȚIUL 8Tip Evaluare Naționalăgreu

Un cort are forma unei piramide patrulatere regulate VABCD, cu latura bazei AB=12 dm și înălțimea VO=8 dm, unde O este centrul bazei. Punctul M este mijlocul muchiei BC. a) Arată că pânza pentru cele 4 fețe laterale are aria de 2,4 m². b) Calculează câți litri de aer încap în cort. c) Calculează distanța de la punctul O la planul (VBC).

Exercițiul 8: cortul în formă de piramidă patrulateră regulată VABCD, cu AB = 12 dm, înălțimea VO = 8 dm, M mijlocul lui BC și H piciorul perpendicularei din O pe VMABCDVOMH
H este piciorul perpendicularei duse din O pe VM; îl construim la punctul c).
Rezolvare pas cu pas
  1. a) OM=6 dm și triunghiul VOM este dreptunghic în O: VM2=64+36=100, deci VM=10 dm.
  2. Al= 2⋅12⋅10= 240 dm². Cum 1 m² =100 dm², Al=2,4 m².
  3. b) V= 122⋅83= 144⋅83= 384 dm³. Cum 1 dm³ =1 litru, în cort încap 384 de litri de aer.
  4. c) Ducem OH⟂VM, cu H∈VM. Avem BC⟂OM și BC⟂VO (pentru că VO este perpendiculară pe planul bazei). Cum OM și VO sunt concurente în O, rezultă BC⟂(VOM) și de aici BC⟂OH.
  5. Cum OH⟂VM și OH⟂BC, iar VM și BC sunt concurente în M, rezultă OH⟂(VBC), deci distanța cerută este OH.
  6. În triunghiul dreptunghic VOM, OH este înălțimea din unghiul drept: OH= VO⋅OMVM= 8⋅610= 4,8 dm.

Răspuns: a) Al=240 dm² =2,4 m²; b) 384 de litri; c) d(O,(VBC))=4,8 dm

Cum recunoști un exercițiu pe piramida patrulateră regulată

  • Enunțul spune „piramidă patrulateră regulată” sau descrie o piramidă cu baza pătrat și vârful deasupra centrului (acoperiș, cort, machetă).
  • Se dau două dintre mărimile l, h, ap, m și se cere a treia: alegi triunghiul dreptunghic care le conține pe toate trei (VOM, VOC sau VMC).
  • Se cere aria laterală: îți trebuie apotema piramidei. Se cere volumul: îți trebuie înălțimea.

Greșeli frecvente

  • Confunzi înălțimea cu apotema piramidei. h=VO coboară în centrul bazei, ap=VM coboară pe fața laterală, la mijlocul unei laturi. Aria laterală se calculează cu ap, volumul cu h.
  • Uiți împărțirea la 3 la volum. Volumul piramidei este o treime din produsul Ab⋅h: V= Ab⋅h3. Fără împărțire ai calcula volumul unei prisme.
  • Folosești toată latura în locul jumătății. Apotema bazei este l2, iar OC este jumătate din diagonală, l22. Dacă pui l sau l2, Pitagora dă un rezultat greșit.

Exersează

Din același capitol

Întrebări frecvente

Care este formula volumului piramidei patrulatere regulate?

V= l2⋅h3, unde l este latura bazei și h înălțimea. Pentru l=6 cm și h=4 cm, V=48 cm³.

Ce diferență este între apotema bazei și apotema piramidei?

Apotema bazei OM stă în planul bazei și este l2. Apotema piramidei VM stă pe o față laterală și este ipotenuza triunghiului VOM, deci este mai lungă.

Câte fețe, muchii și vârfuri are piramida patrulateră?

Are 5 fețe (baza și 4 fețe laterale), 8 muchii (4 ale bazei și 4 laterale) și 5 vârfuri.

Vezi și lecția video: explicația completă, pas cu pas, în 4. Piramida patrulateră regulată..

Exersează cu fișa de lucru: Piramida patrulateră regulată — fișă de lucru — temă printabilă, cu rezolvări separate.

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 afirmații definește corect o piramidă patrulateră regulată?

  2. 2. Într-o piramidă patrulateră regulată cu latura bazei  a  și înălțimea  h , apotema feței laterale  l  se calculează cu formula:

  3. 3. Aria laterală a unei piramide patrulatere regulate cu latura bazei  a  și apotema feței  l  este:

  4. 4. Aria totală a unei piramide patrulatere regulate cu latura bazei  a  și apotema feței  l  este:

  5. 5. Volumul unei piramide patrulatere regulate cu latura bazei  a  și înălțimea  h  este:

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
, actualizat