VOLUMUL PIRAMIDEI cu orice bază, regulată sau nu - EXERCIȚII REZOLVATE (clasa a VIII-a)

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

Volumul oricărei piramide este o treime din produsul dintre aria bazei și înălțime: V= Ab⋅h3. Formula nu se schimbă de la o bază la alta; se schimbă doar felul în care calculezi aria bazei. Mai jos găsești formula, legătura cu prisma și cubul și 8 exerciții rezolvate pas cu pas, de la ușor la greu.

Formula volumului piramidei

Orice piramidă are o bază (un poligon) și un vârf V care nu se află în planul bazei. Înălțimea piramidei este distanța de la vârf la planul bazei: perpendiculara VO coborâtă din V pe planul bazei. Cu aceste două mărimi calculezi volumul, oricare ar fi forma bazei.

Piramida VABCDE cu baza pentagon și înălțimea VO, perpendiculară pe planul bazeiABCDEVO
Baza poate fi orice poligon. Înălțimea VO este distanța de la vârful V la planul bazei.

V= Ab⋅h3

Aici Ab este aria bazei, iar h este înălțimea. Volumul se măsoară în unități cubice: cm3, dm3, m3. Pentru capacitate, reții că 1 dm3=1 litru.

De ce se împarte la 3. O prismă și o piramidă care au aceeași bază și aceeași înălțime nu au același volum: prisma are volumul Ab⋅h, iar piramida doar a treia parte din el. Poți vedea asta într-un cub: cubul ABCDA′B′C′D′ se împarte în trei piramide la fel de mari, toate cu vârful în D′, cu bazele ABCD, ABB′A′ și BCC′B′.

Aria bazei, pentru bazele des întâlnite (l este latura):

  • triunghi echilateral: Ab= l234;
  • triunghi dreptunghic cu catetele c1 și c2: Ab= c1⋅c22;
  • pătrat: Ab=l2; dreptunghi cu laturile L și l: Ab=L⋅l;
  • hexagon regulat: Ab= 3l232 (șase triunghiuri echilaterale).

Unde cade înălțimea. La piramida regulată, piciorul înălțimii este centrul bazei, iar h se află de obicei cu teorema lui Pitagora, din apotema piramidei sau din muchia laterală. Dacă o muchie laterală este perpendiculară pe planul bazei, chiar acea muchie este înălțimea. În toate cazurile, înălțimea nu este o muchie oblică și nici apotema.

Exerciții rezolvate : volumul piramidei

Încearcă întâi singur, apoi deschide rezolvarea și compară pașii.

EXERCIȚIUL 1Baza este un dreptunghiușor

Piramida VABCD are baza dreptunghiul ABCD, cu AB=8 cm și BC=6 cm. Înălțimea VO, unde O este punctul de intersecție al diagonalelor bazei, are 9 cm. Calculează volumul piramidei.

Exercițiul 1: piramida VABCD cu baza dreptunghiul ABCD, AB = 8 cm, BC = 6 cm, și înălțimea VO = 9 cmABCDVO8 cm6 cm9 cm
Rezolvare pas cu pas
  1. Piramida nu este regulată (baza nu este pătrat), dar formula volumului rămâne aceeași.
  2. Aria bazei: Ab= AB⋅BC= 8⋅6= 48 cm².
  3. Volumul: V= Ab⋅h3= 48⋅93= 48⋅3= 144 cm³.

Răspuns: V=144 cm³

EXERCIȚIUL 2Muchia perpendiculară pe bază este înălțimeaușor

Piramida VABC are baza triunghiul ABC, dreptunghic în A, cu catetele AB=6 cm și AC=8 cm. Muchia VA este perpendiculară pe planul bazei și are 10 cm. Calculează volumul piramidei.

Exercițiul 2: piramida VABC cu baza triunghiul ABC dreptunghic în A, AB = 6 cm, AC = 8 cm, și muchia VA = 10 cm perpendiculară pe planul bazeiABCV6 cm8 cm10 cm
Rezolvare pas cu pas
  1. Cum VA⟂(ABC), distanța de la V la planul bazei este chiar VA, deci h=10 cm.
  2. Baza este un triunghi dreptunghic, deci aria ei este semiprodusul catetelor: Ab= 6⋅82= 24 cm².
  3. Volumul: V= 24⋅103= 2403= 80 cm³.

Răspuns: V=80 cm³

EXERCIȚIUL 3Înălțimea când știi volumulușor

O piramidă are aria bazei de 45 cm² și volumul de 120 cm³. a) Calculează înălțimea piramidei. b) O altă piramidă are aceeași bază, dar volumul de două ori mai mare. Ce înălțime are?

Rezolvare pas cu pas
  1. a) Din V= Ab⋅h3 rezultă h=3VAb.
  2. h= 3⋅12045= 36045= 8 cm.
  3. b) Volumul nou este 2⋅120=240 cm³, deci h= 3⋅24045= 72045= 16 cm.
  4. Observă: la aceeași bază, volumul crește de atâtea ori de câte ori crește înălțimea.

Răspuns: a) h=8 cm; b) h=16 cm

EXERCIȚIUL 4Vasul-piramidă și vasul-prismămediu

Un vas are forma prismei patrulatere regulate ABCDA′B′C′D′, cu latura bazei de 3 dm și înălțimea de 4 dm. Un alt vas are forma piramidei patrulatere regulate VMNPQ, cu baza un pătrat cu latura tot de 3 dm și aceeași înălțime, VO=4 dm. a) Câți litri încap în fiecare vas? b) De câte ori trebuie golit vasul-piramidă plin în vasul-prismă, ca să-l umple?

Exercițiul 4, vasul 1: prisma patrulateră regulată ABCDA'B'C'D' cu latura bazei de 3 dm și înălțimea de 4 dmABCDA′B′C′D′3 dm4 dmExercițiul 4, vasul 2: piramida patrulateră regulată VMNPQ cu latura bazei de 3 dm și înălțimea VO de 4 dmMNPQVO3 dm4 dm
Rezolvare pas cu pas
  1. Ambele vase au baza un pătrat cu latura de 3 dm: Ab=32=9 dm².
  2. Prisma: V= Ab⋅h= 9⋅4= 36 dm³, adică 36 de litri.
  3. Piramida: V= Ab⋅h3= 9⋅43= 12 dm³, adică 12 litri.
  4. b) 36:12=3, deci vasul-piramidă se golește de 3 ori. Așa se vede concret de ce în formula piramidei apare împărțirea la 3.

Răspuns: a) 36 l în prismă, 12 l în piramidă; b) de 3 ori

EXERCIȚIUL 5O piramidă ascunsă într-un cubmediu

Cubul ABCDA′B′C′D′ are muchia de 9 cm. Calculează volumul piramidei D′ABCD (vârful D′, baza ABCD) și arată că este a treia parte din volumul cubului.

Exercițiul 5: cubul ABCDA'B'C'D' cu muchia de 9 cm și piramida D'ABCD, cu vârful D' și baza ABCDABCDA′B′C′D′9 cm
Rezolvare pas cu pas
  1. Baza piramidei este fața ABCD a cubului: Ab=92=81 cm².
  2. Muchia DD′ este perpendiculară pe planul (ABCD), deci înălțimea piramidei este DD′=9 cm.
  3. Volumul piramidei: V= 81⋅93= 81⋅3= 243 cm³.
  4. Volumul cubului: 93=729 cm³, iar 729:243=3. Deci piramida ocupă exact a treia parte din cub.

Răspuns: V=243 cm³, iar cubul are 729 cm³ =3⋅243 cm³

EXERCIȚIUL 6Înălțimea din muchia lateralămediu

Piramida triunghiulară regulată VABC are latura bazei AB=63 cm și muchia laterală VA=10 cm. Notăm cu O centrul bazei. Calculează înălțimea VO și volumul piramidei.

Exercițiul 6: piramida triunghiulară regulată VABC cu latura bazei AB = 6√3 cm, muchia laterală VA = 10 cm, O centrul bazei și triunghiul dreptunghic VOAABCVO6√3 cm10 cm
Rezolvare pas cu pas
  1. OA este raza cercului circumscris bazei: OA= l33= 63⋅33= 183= 6 cm.
  2. Triunghiul VOA este dreptunghic în O: VO2= VA2−OA2= 100−36= 64, deci VO=8 cm.
  3. Aria bazei: Ab= l234= 10834= 273 cm², pentru că (63)2= 36⋅3= 108.
  4. Volumul: V= 273⋅83= 93⋅8= 723 cm³.

Răspuns: VO=8 cm, V=723 cm³

EXERCIȚIUL 7Latura bazei nu se dăgreu

O piramidă patrulateră regulată VABCD are înălțimea VO=15 cm și apotema VM=17 cm, unde M este mijlocul muchiei BC. Calculează volumul piramidei.

Exercițiul 7: piramida patrulateră regulată VABCD cu înălțimea VO = 15 cm, M mijlocul lui BC și apotema VM = 17 cmABCDVOM15 cm17 cm
Rezolvare pas cu pas
  1. Pentru volum îți trebuie aria bazei, deci latura pătratului. O afli din triunghiul VOM, dreptunghic în O.
  2. OM2= VM2−VO2= 289−225= 64, deci OM=8 cm.
  3. OM este apotema bazei, adică jumătate din latură: AB=2⋅8=16 cm.
  4. Aria bazei: Ab=162=256 cm².
  5. Volumul: V= 256⋅153= 256⋅5= 1280 cm³.

Răspuns: V=1280 cm³

EXERCIȚIUL 8Tip Evaluare Națională: tetraedrul din cubgreu

Cubul ABCDA′B′C′D′ are muchia de 6 cm. a) Arată că volumul piramidei B′ABC este de 36 cm³. b) Arată că toate muchiile tetraedrului ACB′D′ au aceeași lungime și calculeaz-o. c) Calculează volumul tetraedrului ACB′D′.

Exercițiul 8: cubul ABCDA'B'C'D' cu muchia de 6 cm și tetraedrul ACB'D', ale cărui muchii sunt diagonale ale fețelor cubuluiABCDA′B′C′D′6 cm
Rezolvare pas cu pas
  1. a) Baza ABC este jumătate din fața ABCD: Ab= 6⋅62= 18 cm². Înălțimea este BB′=6 cm, pentru că BB′⟂(ABC).
  2. VB′ABC= 18⋅63= 36 cm³.
  3. b) Fiecare muchie a tetraedrului (AC, AB′, AD′, CB′, CD′, B′D′) este diagonala unei fețe a cubului, adică diagonala unui pătrat cu latura de 6 cm: 62 cm.
  4. c) Tetraedrul se obține din cub tăind patru colțuri: piramidele B′ABC, D′ACD, AA′B′D′ și CB′C′D′. Fiecare are o bază triunghi dreptunghic cu catetele de 6 cm și înălțimea de 6 cm, deci fiecare are 36 cm³, ca la punctul a).
  5. Volumul cubului este 63=216 cm³, deci VACB′D′= 216−4⋅36= 216−144= 72 cm³, adică a treia parte din cub.

Răspuns: a) 36 cm³; b) toate muchiile au 62 cm; c) 72 cm³

Cum recunoști ce îți trebuie pentru volumul piramidei

  • Dacă ai aria bazei și înălțimea, aplici direct formula. Dacă ai doar laturile bazei, calculezi întâi aria cu formula potrivită formei ei.
  • Dacă enunțul dă apotema piramidei sau muchia laterală în loc de înălțime, cauți triunghiul dreptunghic care conține înălțimea și aplici teorema lui Pitagora.
  • Dacă piramida este desenată într-un cub sau într-o prismă, o muchie a corpului mare este, de obicei, înălțimea piramidei.

Greșeli frecvente la volumul piramidei

  • Folosești apotema sau muchia laterală ca înălțime. Înălțimea este perpendiculara din vârf pe planul bazei. Apotema VM și muchia VA sunt oblice și sunt mai lungi decât VO.
  • Uiți împărțirea la 3. Produsul Ab⋅h este volumul prismei cu aceeași bază și înălțime. Piramida are doar o treime din el.
  • Pui latura bazei în loc de aria bazei. În formulă intră aria: la baza pătrat cu latura de 5 cm pui 25 cm², nu 5 cm. Unitatea finală trebuie să fie cubică.

Exersează : volumul piramidei

Din același capitol

Întrebări frecvente despre volumul piramidei

Care este formula volumului piramidei?

V= Ab⋅h3: aria bazei înmulțită cu înălțimea, împărțit la 3. Formula este aceeași pentru piramida triunghiulară, patrulateră, hexagonală sau cu o bază oarecare.

Formula merge și dacă piramida nu este regulată?

Da. Îți trebuie doar aria bazei și distanța de la vârf la planul bazei. Regularitatea te ajută doar să afli mai ușor înălțimea, pentru că piciorul ei este centrul bazei.

Cum transform volumul în litri?

Folosești 1 dm3=1 litru. Dacă volumul iese în cm3, împarți la 1000: de exemplu, 3000 cm3= 3 dm3= 3 litri.

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 este formula ariei laterale a unei piramide regulate cu baza pătrată, unde p este semiperimetrul bazei și a este apotema piramidei?

  2. 2. Care este formula volumului unei piramide regulate, unde  Ab  este aria bazei și  h  este înălțimea piramidei?

  3. 3. O piramidă regulată cu baza pătrată are latura bazei  a=6  cm și înălțimea  h=4  cm. Calculați volumul piramidei.

  4. 4. Care este formula ariei totale a unei piramide regulate?

  5. 5. O piramidă regulată triunghiulară are latura bazei  a=6  cm și apotema piramidei  ap=5  cm. Care este aria laterală?

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