TRUNCHIUL DE PIRAMIDĂ, recapitulare completă - EXERCIȚII REZOLVATE (clasa a VIII-a)

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

Trunchiul de piramidă se obține tăind o piramidă cu un plan paralel la bază: rămân două baze asemenea și fețe laterale trapezoidale. Mai jos găsești elementele lui, de unde vin formulele ariei și volumului, și 8 exerciții rezolvate pas cu pas, de la ușor la greu.

Trunchiul de piramidă: elemente și formule

Imaginează-ți o piramidă obișnuită, cu bază poligonală și vârf sus. Acum taie-o cu un plan orizontal, paralel cu baza. Bucata de jos care rămâne se numește trunchi de piramidă. Are două baze, asemenea și paralele: baza mare (baza originală a piramidei) și baza mică (secțiunea unde ai tăiat). Fețele laterale nu mai sunt triunghiuri, ca la piramidă, ci trapeze. Trunchiul de piramidă apare des în viața reală: acoperișuri, cupe de trofeu, coșuri de flori, vaze.

Trunchiul de piramidă patrulater ABCDA′B′C′D′, cu baza mare ABCD, baza mică A′B′C′D′ și înălțimea OO′ABCDA′B′C′D′ah
Baza mare ABCD (latura a), baza mică A′B′C′D′ (latura b) și înălțimea OO′ = h.

Pentru baze pătrate cu latura mare a și latura mică b, toate formulele pornesc de la a, b și înălțimea h (distanța dintre cele două baze). Fiecare față laterală este un trapez isoscel; înălțimea acelui trapez se numește apotema feței laterale, notată af. Ca s-o afli, privește distanța pe orizontală dintre mijlocul unei laturi a bazei mari și mijlocul laturii corespunzătoare a bazei mici: este a−b2. Înălțimea h și această distanță formează un triunghi dreptunghic, deci, cu Pitagora:

af= h2+(a−b2)2

Cu apotema feței calculată, aria laterală este suma ariilor celor 4 trapeze:

Al= (P1+P2)⋅af2

unde P1=4a este perimetrul bazei mari și P2=4b este perimetrul bazei mici. Aria totală adaugă cele două baze pătrate, cu ariile A1=a2 și A2=b2:

At=Al+A1+A2

Volumul are formula cea mai surprinzătoare, pentru că e diferența dintre volumele a două piramide asemenea:

V= h3(A1+A2+A1⋅A2)

Nu trebuie s-o demonstrezi la gimnaziu, doar s-o aplici corect. Termenul A1⋅A2 este media geometrică a celor două arii și nu este opțional: fără el, volumul calculat iese mai mic decât cel real.

Exerciții rezolvate : trunchiul de piramidă

Încearcă întâi singur, apoi deschide rezolvarea și compară pașii.

EXERCIȚIUL 1Apotema feței lateraleușor

Un trunchi de piramidă are baze pătrate, cu latura bazei mari a=10 cm, latura bazei mici b=2 cm și înălțimea h=3 cm. Calculează apotema feței laterale.

Exercițiul 1: trunchi de piramidă cu baze pătrate, latura bazei mari 10 cm, latura bazei mici 2 cm și înălțimea 3 cmABCDA′B′C′D′10 cm3 cm
Rezolvare pas cu pas
  1. Distanța pe orizontală dintre laturile corespunzătoare: a−b2= 10−22= 4 cm.
  2. Apotema feței: af= h2+42= 9+16= 25= 5 cm.

Răspuns: af=5 cm

EXERCIȚIUL 2Aria lateralăușor

Un trunchi de piramidă are baze pătrate, cu latura bazei mari a=12 cm, latura bazei mici b=4 cm și înălțimea h=3 cm. Calculează aria laterală, știind că apotema feței este af=5 cm.

Exercițiul 2: trunchi de piramidă cu baze pătrate, latura bazei mari 12 cm, latura bazei mici 4 cm și înălțimea 3 cmABCDA′B′C′D′12 cm3 cm
Rezolvare pas cu pas
  1. Perimetrele bazelor: P1=4⋅12=48 cm, P2=4⋅4=16 cm.
  2. Aria laterală: Al= (48+16)⋅52= 3202= 160 cm².

Răspuns: Al=160 cm²

EXERCIȚIUL 3Aria totalămediu

Un trunchi de piramidă are baze pătrate, cu latura bazei mari a=15 cm, latura bazei mici b=9 cm și înălțimea h=4 cm. Calculează aria totală.

Exercițiul 3: trunchi de piramidă cu baze pătrate, latura bazei mari 15 cm, latura bazei mici 9 cm și înălțimea 4 cmABCDA′B′C′D′15 cm4 cm
Rezolvare pas cu pas
  1. Apotema feței: af= 16+9= 25= 5 cm (am folosit 15−92=3).
  2. Perimetrele: P1=60 cm, P2=36 cm, deci Al= 96⋅52= 240 cm².
  3. Ariile bazelor: A1=225 cm², A2=81 cm².
  4. Aria totală: At=240+225+81=546 cm².

Răspuns: At=546 cm²

EXERCIȚIUL 4Volumulmediu

Un trunchi de piramidă are baze pătrate, cu latura bazei mari a=16 cm, latura bazei mici b=6 cm și înălțimea h=12 cm. Calculează volumul.

Exercițiul 4: trunchi de piramidă cu baze pătrate, latura bazei mari 16 cm, latura bazei mici 6 cm și înălțimea 12 cmABCDA′B′C′D′16 cm12 cm
Rezolvare pas cu pas
  1. Ariile bazelor: A1=256 cm², A2=36 cm².
  2. Media geometrică: A1⋅A2= 9216= 96.
  3. Volumul: V= 123(256+36+96)= 4⋅388= 1552 cm³.

Răspuns: V=1552 cm³

EXERCIȚIUL 5Aria laterală și aria totalămediu

Un trunchi de piramidă are baze pătrate, cu latura bazei mari a=20 cm, latura bazei mici b=10 cm și înălțimea h=12 cm. Calculează aria laterală și aria totală.

Exercițiul 5: trunchi de piramidă cu baze pătrate, latura bazei mari 20 cm, latura bazei mici 10 cm și înălțimea 12 cmABCDA′B′C′D′20 cm12 cm
Rezolvare pas cu pas
  1. Apotema feței: af= 144+25= 169= 13 cm (am folosit 20−102=5).
  2. Perimetrele: P1=80 cm, P2=40 cm, deci Al= 120⋅132= 780 cm².
  3. Ariile bazelor: A1=400 cm², A2=100 cm², deci At=780+400+100=1280 cm².

Răspuns: Al=780 cm²; At=1280 cm²

EXERCIȚIUL 6Vaza de ceramicăgreu

O vază are forma unui trunchi de piramidă cu baze pătrate: gura vazei are latura 12 cm, baza vazei are latura 24 cm, iar înălțimea vazei este 8 cm. Calculează câtă ceramică e nevoie pentru toată suprafața exterioară (aria totală) și cât poate ține vaza (volumul).

Exercițiul 6: trunchi de piramidă cu baze pătrate, latura bazei mari 24 cm, latura bazei mici 12 cm și înălțimea 8 cmABCDA′B′C′D′24 cm8 cm
Rezolvare pas cu pas
  1. Apotema feței: af= 64+36= 100= 10 cm (am folosit 24−122=6).
  2. Perimetrele: P1=96 cm, P2=48 cm, deci Al= 144⋅102= 720 cm².
  3. Ariile bazelor: A1=576 cm², A2=144 cm², deci At=720+576+144=1440 cm².
  4. Media geometrică: 576⋅144= 82944= 288.
  5. Volumul: V= 83(576+144+288)= 83⋅1008= 2688 cm³.

Răspuns: At=1440 cm²; V=2688 cm³

EXERCIȚIUL 7Drumul invers: din volum afli înălțimeagreu

Un trunchi de piramidă cu baze pătrate are ariile bazelor A1=64 cm² și A2=16 cm², iar volumul este V=224 cm³. Calculează înălțimea trunchiului.

Rezolvare pas cu pas
  1. Pornim de la formula volumului și scoatem înălțimea: h= 3VA1+A2+A1⋅A2.
  2. Media geometrică: 64⋅16= 1024= 32.
  3. h= 3⋅22464+16+32= 672112= 6 cm.

Răspuns: h=6 cm

EXERCIȚIUL 8Tip Evaluare Națională: toate formulelegreu

Un trunchi de piramidă are baze pătrate, cu latura bazei mari a=14 cm, latura bazei mici b=8 cm și înălțimea h=4 cm. Calculează apotema feței laterale, aria laterală, aria totală și volumul.

Exercițiul 8: trunchi de piramidă cu baze pătrate, latura bazei mari 14 cm, latura bazei mici 8 cm și înălțimea 4 cmABCDA′B′C′D′14 cm4 cm
Rezolvare pas cu pas
  1. Apotema feței: af= 16+9= 25= 5 cm (am folosit 14−82=3).
  2. Perimetrele: P1=56 cm, P2=32 cm, deci Al= 88⋅52= 220 cm².
  3. Ariile bazelor: A1=196 cm², A2=64 cm², deci At=220+196+64=480 cm².
  4. Media geometrică: 196⋅64= 12544= 112.
  5. Volumul: V= 43(196+64+112)= 43⋅372= 496 cm³.

Răspuns: af=5 cm; Al=220 cm²; At=480 cm²; V=496 cm³

Cum recunoști un exercițiu pe trunchiul de piramidă

  • Enunțul dă două baze (mare și mică) și o înălțime, sau spune direct „trunchi de piramidă”.
  • Dacă nu ți se dă apotema feței laterale, o calculezi mereu întâi cu Pitagora, din h și din jumătatea diferenței laturilor.
  • Formula volumului are trei termeni sub paranteză: A1, A2 și A1⋅A2. Dacă lipsește ultimul termen, calculul e greșit.

Greșeli frecvente la trunchiul de piramidă

  • Uitarea termenului A1⋅A2 la volum. Mulți scriu V= h3(A1+A2) și uită complet media geometrică a celor două arii. Formula completă este V= h3(A1+A2+A1⋅A2); termenul din mijloc nu este opțional.
  • Adunarea în loc de scădere la apotema feței. La af= h2+(a−b2)2, unii elevi folosesc a+b2 în loc de a−b2. Vrei distanța dintre cele două laturi, nu suma lor: distanța înseamnă mereu scădere.
  • Confundarea trunchiului cu piramida întreagă. Trunchiul de piramidă nu are vârf și are două baze, nu una. Dacă aplici formulele piramidei (cu o singură bază și apotema piramidei) pe un trunchi, rezultatul e greșit.

Exersează : trunchiul de piramidă

Din același capitol

Întrebări frecvente despre trunchiul de piramidă

Care e diferența dintre piramidă și trunchi de piramidă?

Piramida are un vârf și o singură bază. Trunchiul de piramidă apare când tai piramida cu un plan paralel la bază: dispare vârful și apare a doua bază, mai mică. Fețele laterale nu mai sunt triunghiuri, ci trapeze.

De ce apare un radical în formula volumului?

Formula V= h3(A1+A2+A1⋅A2) vine din scăderea a două volume de piramide asemenea. Termenul A1⋅A2 e media geometrică a celor două arii; nu trebuie demonstrat la gimnaziu, doar aplicat corect.

Formulele funcționează și dacă bazele nu sunt pătrate?

Da, cu o singură schimbare: P1, P2, A1 și A2 se calculează cu formulele potrivite formei bazei (triunghi, hexagon etc.), iar apotema feței se calculează cu apotemele bazelor, nu cu a−b2. Vezi exemplul cu bază triunghiulară în articolul cu formulele.

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. O piramidă este tăiată de un plan paralel cu baza. Secțiunea obținută față de baza piramidei este:

  2. 2. Într-o piramidă cu înălțimea  H , un plan paralel cu baza taie înălțimea la distanța  h  de vârf. Dacă  k=hH , atunci raportul dintre latura secțiunii și latura bazei este:

  3. 3. Trunchiul de piramidă se obține:

  4. 4. Trunchiul de con are drept baze:

  5. 5. Într-o piramidă cu înălțimea  H=12  cm, un plan paralel cu baza taie înălțimea la  h=4  cm de vârf. Dacă latura bazei este  a=9  cm, atunci latura secțiunii 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