PARALELIPIPED DREPTUNGHIC formule, diagonală, arie și volum - EXERCIȚII REZOLVATE (clasa a VIII-a)

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

Un paralelipiped dreptunghic cu dimensiunile L, l și h are volumul V= L⋅l⋅h și diagonala d= L2+l2+h2. Mai jos găsești elementele și formulele, cu figură, cubul (un caz particular) și 8 exerciții rezolvate pas cu pas, de la ușor la greu.

Paralelipipedul dreptunghic și cubul: elemente și formule

Paralelipipedul dreptunghic ABCDA′B′C′D′ este o prismă dreaptă care are ca baze dreptunghiuri. Toate cele 6 fețe sunt dreptunghiuri, iar fețele opuse sunt congruente și paralele. Are 8 vârfuri și 12 muchii.

Paralelipipedul dreptunghic ABCDA′B′C′D′ cu diagonala bazei AC și diagonala paralelipipedului AC′ABCDA′B′C′D′
AC este diagonala bazei, AC′ este diagonala paralelipipedului. Triunghiul ACC′ este dreptunghic în C.
  • Dimensiunile: lungimea L=AB, lățimea l=BC și înălțimea h=AA′. Muchiile laterale sunt perpendiculare pe planul bazei.
  • Diagonala bazei: AC= L2+l2 (Pitagora în triunghiul ABC).
  • Diagonala paralelipipedului: AC′. Triunghiul ACC′ este dreptunghic în C, deci AC′2= AC2+CC′2= L2+l2+h2. Cele 4 diagonale sunt egale.

d= L2+l2+h2 Al= 2(L+l)⋅h At= 2(Ll+Lh+lh) V= L⋅l⋅h

Aria laterală este perimetrul bazei înmulțit cu înălțimea: Al=Pb⋅h. Aria totală adună și cele două baze: At=Al+2Ab. Suma lungimilor tuturor muchiilor este 4(L+l+h).

Cubul este paralelipipedul dreptunghic cu toate muchiile egale (L=l=h=a); toate fețele lui sunt pătrate:

d=a3 Al=4a2 At=6a2 V=a3

Volumul se măsoară în cm3, dm3 sau litri (1 dm3=1 litru). Transformările sunt la unități de măsură pentru volum.

Exerciții rezolvate

Încearcă întâi singur, apoi deschide rezolvarea și compară pașii.

EXERCIȚIUL 1Aria laterală, aria totală și volumulușor

Paralelipipedul dreptunghic ABCDA′B′C′D′ are AB=10 cm, BC=4 cm și AA′=3 cm. Calculează aria laterală, aria totală și volumul.

Exercițiul 1: paralelipipedul dreptunghic ABCDA′B′C′D′ cu AB = 10 cm, BC = 4 cm și AA′ = 3 cmABCDA′B′C′D′10 cm4 cm3 cm
Rezolvare pas cu pas
  1. Perimetrul bazei: Pb=2(10+4)=28 cm, deci Al= Pb⋅h= 28⋅3= 84 cm².
  2. Aria unei baze: Ab= 10⋅4= 40 cm².
  3. Aria totală: At= Al+2Ab= 84+80= 164 cm².
  4. Verificare cu formula: 2(10⋅4+10⋅3+4⋅3)= 2(40+30+12)= 2⋅82= 164 cm².
  5. Volumul: V= 10⋅4⋅3= 120 cm³.

Răspuns: Al=84 cm², At=164 cm², V=120 cm³

EXERCIȚIUL 2Diagonala paralelipipeduluiușor

Paralelipipedul dreptunghic ABCDA′B′C′D′ are AB=12 cm, BC=4 cm și AA′=3 cm. Calculează diagonala bazei AC și diagonala paralelipipedului AC′.

Exercițiul 2: paralelipipedul dreptunghic ABCDA′B′C′D′ cu AB = 12 cm, BC = 4 cm, AA′ = 3 cm și diagonala AC′ABCDA′B′C′D′12 cm4 cm3 cm
Rezolvare pas cu pas
  1. În triunghiul ABC, dreptunghic în B: AC2= 122+42= 144+16= 160, deci AC= 160= 410 cm.
  2. În triunghiul ACC′, dreptunghic în C: AC′2= AC2+CC′2= 160+9= 169.
  3. Deci AC′=13 cm. Direct cu formula: d= 144+16+9= 169= 13 cm.

Răspuns: AC=410 cm, AC′=13 cm

EXERCIȚIUL 3Cubulușor

Cubul ABCDA′B′C′D′ are muchia de 4 cm. Calculează diagonala AC′, aria laterală, aria totală și volumul cubului.

Exercițiul 3: cubul ABCDA′B′C′D′ cu muchia de 4 cm și diagonala AC′ABCDA′B′C′D′4 cm
Rezolvare pas cu pas
  1. Diagonala cubului: d= a3= 43 cm (din d2= 16+16+16= 48, iar 48= 43).
  2. Aria laterală: Al= 4a2= 4⋅16= 64 cm².
  3. Aria totală: At= 6a2= 6⋅16= 96 cm².
  4. Volumul: V=a3=43=64 cm³.

Răspuns: AC′=43 cm, Al=64 cm², At=96 cm², V=64 cm³

EXERCIȚIUL 4Acvariul: volum în litrimediu

Un acvariu în formă de paralelipiped dreptunghic are lungimea de 80 cm, lățimea de 35 cm și înălțimea de 50 cm. În acvariu se află apă până la înălțimea de 40 cm. a) Câți litri de apă sunt în acvariu? b) Câți litri de apă mai încap până la umplere?

Exercițiul 4: acvariul ABCDA′B′C′D′ cu lungimea 80 cm, lățimea 35 cm, înălțimea 50 cm și nivelul apei MNPQ la 40 cm de fundABCDA′B′C′D′80 cm35 cm50 cm
Patrulaterul din interior arată nivelul apei, la 40 cm de fundul acvariului.
Rezolvare pas cu pas
  1. a) Apa are forma unui paralelipiped dreptunghic cu dimensiunile 80 cm, 35 cm și 40 cm: Vapă= 80⋅35⋅40= 112000 cm³.
  2. Cum 1 litru =1 dm³ =1000 cm³, Vapă= 112000:1000= 112 litri.
  3. b) Capacitatea acvariului: 80⋅35⋅50= 140000 cm³ =140 litri.
  4. Mai încap 140−112=28 litri. (Sau direct: 80⋅35⋅10= 28000 cm³ =28 litri.)

Răspuns: a) 112 litri; b) încă 28 de litri

EXERCIȚIUL 5Înălțimea din volummediu

Paralelipipedul dreptunghic ABCDA′B′C′D′ are AB=12 cm, BC=6 cm și volumul de 360 cm³. Calculează înălțimea AA′ și aria totală.

Exercițiul 5: paralelipipedul dreptunghic ABCDA′B′C′D′ cu AB = 12 cm și BC = 6 cmABCDA′B′C′D′12 cm6 cm
Rezolvare pas cu pas
  1. Aria bazei: Ab= 12⋅6= 72 cm².
  2. Din V=Ab⋅h: 360=72⋅h, deci h=360:72=5 cm.
  3. Aria totală: At= 2(12⋅6+12⋅5+6⋅5)= 2(72+60+30)= 2⋅162= 324 cm².

Răspuns: AA′=5 cm și At=324 cm²

EXERCIȚIUL 6Cubul pornind de la aria totalămediu

Cubul ABCDA′B′C′D′ are aria totală de 294 cm². Calculează muchia, diagonala AC′ și volumul cubului.

Exercițiul 6: cubul ABCDA′B′C′D′ cu diagonala AC′ABCDA′B′C′D′
Rezolvare pas cu pas
  1. At=6a2=294, deci a2=294:6=49 și a=7 cm.
  2. Diagonala: AC′= a3= 73 cm.
  3. Volumul: V=73=343 cm³.

Răspuns: a=7 cm, AC′=73 cm, V=343 cm³

EXERCIȚIUL 7Dimensiuni proporționalegreu

Dimensiunile AB, BC și AA′ ale paralelipipedului dreptunghic ABCDA′B′C′D′ sunt direct proporționale cu numerele 2, 3 și 6, iar diagonala AC′=14 cm. Calculează dimensiunile, volumul și aria totală.

Exercițiul 7: paralelipipedul dreptunghic ABCDA′B′C′D′ cu diagonala AC′ = 14 cmABCDA′B′C′D′
Rezolvare pas cu pas
  1. Notăm AB=2k, BC=3k, AA′=6k, cu k>0.
  2. AC′2= (2k)2+(3k)2+(6k)2= 4k2+9k2+36k2= 49k2, deci AC′=7k.
  3. 7k=14, deci k=2: AB=4 cm, BC=6 cm, AA′=12 cm.
  4. Volumul: V= 4⋅6⋅12= 288 cm³.
  5. Aria totală: At= 2(4⋅6+4⋅12+6⋅12)= 2(24+48+72)= 288 cm².

Răspuns: 4 cm, 6 cm și 12 cm; V=288 cm³, At=288 cm²

EXERCIȚIUL 8Tip Evaluare Naționalăgreu

O cutie are forma paralelipipedului dreptunghic ABCDA′B′C′D′, cu AB=20 cm, BC=15 cm și AA′=9 cm. a) Arată că în cutie încap 2,7 litri. b) Calculează aria totală a cutiei. c) Calculează distanța de la punctul D′ la dreapta AC.

Exercițiul 8: cutia ABCDA′B′C′D′ cu AB = 20 cm, BC = 15 cm, AA′ = 9 cm, diagonala bazei AC și E piciorul perpendicularei din D pe ACABCDA′B′C′D′E20 cm15 cm9 cm
E este piciorul perpendicularei duse din D pe diagonala AC; îl construim la punctul c).
Rezolvare pas cu pas
  1. a) V= 20⋅15⋅9= 2700 cm³ =2,7 dm³ =2,7 litri.
  2. b) At= 2(20⋅15+20⋅9+15⋅9)= 2(300+180+135)= 2⋅615= 1230 cm².
  3. c) În triunghiul ADC, dreptunghic în D, cu AD=15 cm și DC=20 cm: AC2= 225+400= 625, deci AC=25 cm.
  4. Ducem DE⟂AC, cu E∈AC. DE este înălțimea din unghiul drept: DE= AD⋅DCAC= 15⋅2025= 12 cm.
  5. DD′⟂(ABC), DE⟂AC și AC⊂(ABC), deci, după teorema celor trei perpendiculare, D′E⟂AC. Distanța cerută este D′E.
  6. Triunghiul D′DE este dreptunghic în D (pentru că DD′⟂(ABC) și DE⊂(ABC)): D′E2= 92+122= 81+144= 225, deci D′E=15 cm.

Răspuns: a) 2700 cm³ =2,7 litri; b) 1230 cm²; c) d(D′,AC)=15 cm

Cum recunoști un exercițiu pe paralelipipedul dreptunghic

  • Enunțul vorbește despre o cutie, un acvariu, o cameră, o piscină, o cărămidă sau un bazin cu trei dimensiuni: lungime, lățime, înălțime.
  • Se cere „diagonala” sau distanța dintre două vârfuri opuse: folosești d= L2+l2+h2 (la cub, a3).
  • Se cer litri sau „câtă apă încape”: calculezi volumul și transformi (1 dm³ =1 litru =1000 cm³).

Greșeli frecvente

  • Numeri doar trei fețe la aria totală. Fețele sunt perechi de dreptunghiuri congruente, deci suma Ll+Lh+lh se înmulțește cu 2.
  • Folosești diagonala feței în locul diagonalei paralelipipedului. AC= L2+l2 este diagonala bazei. Diagonala corpului AC′ are sub radical toate cele trei pătrate: L2+l2+h2.
  • Înmulțești dimensiuni în unități diferite. Transformi toate lungimile în aceeași unitate înainte de calcul. Apoi ai grijă: 1 dm³ = 1000 cm³, nu 10 cm³.

Exersează

Din același capitol

Întrebări frecvente

Care este formula diagonalei paralelipipedului dreptunghic?

d= L2+l2+h2. De exemplu, pentru 2 cm, 3 cm și 6 cm, d= 4+9+36= 7 cm.

Care este diferența dintre aria laterală și aria totală?

Aria laterală cuprinde doar cele 4 fețe din jur: Al= 2(L+l)⋅h. Aria totală adaugă și cele două baze: At= Al+2L⋅l.

Cubul este paralelipiped dreptunghic?

Da. Cubul este paralelipipedul dreptunghic cu toate cele trei dimensiuni egale, așa că formulele devin V=a3, At=6a2 și d=a3.

Vezi și lecția video: explicația completă, pas cu pas, în 7. Paralelipipedul dreptunghic. Cubul..

Exersează cu fișa de lucru: Paralelipipedul dreptunghic — 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 este formula pentru volumul unui paralelipiped dreptunghic cu lungimea  a , lățimea  b  și înălțimea  c ?

  2. 2. Care este formula pentru aria totală a unui paralelipiped dreptunghic cu dimensiunile  a ,  b  și  c ?

  3. 3. Diagonala unui paralelipiped dreptunghic cu dimensiunile  a ,  b  și  c  se calculează cu formula:

  4. 4. Un cub are muchia  a=3  cm. Care este volumul său?

  5. 5. Aria totală a unui cub cu muchia  a=4  cm 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