PIRAMIDA HEXAGONALĂ 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 hexagonală regulată are ca bază un hexagon regulat, cu raza cercului circumscris bazei egală chiar cu latura ei, o proprietate pe care n-o mai întâlnești la celelalte piramide regulate. Urmează elementele, formulele cu figură explicativă și 8 exerciții rezolvate, în ordine crescătoare de dificultate.

De ce contează hexagonul la piramida hexagonală regulată

Baza ABCDEF e un hexagon regulat, deci se împarte natural în 6 triunghiuri echilaterale identice, toate cu vârful în centrul O și cu latura l (aceeași cu latura hexagonului). De aici vine proprietatea care nu apare la nicio altă piramidă regulată: segmentul OA, de la centru la un vârf al bazei, are exact aceeași lungime ca latura l, nu doar apropiată, ci egală. Vârful V se ridică perpendicular deasupra lui O, pe înălțimea h=VO; asta face ca toate cele 6 muchii laterale VA,VB,…,VF să iasă congruente, iar cele 6 fețe să fie triunghiuri isoscele identice.

Piramida hexagonală regulată VABCDEF, cu O centrul bazei, M mijlocul muchiei BC, raza OA (egală cu latura bazei), înălțimea VO, apotema bazei OM și apotema piramidei VMABCDEFVOM
Segmentul OA este raza cercului circumscris bazei, egală cu latura l. Triunghiul VOM, cu unghiul drept în O, leagă înălțimea VO de apotema bazei OM și de apotema piramidei VM.

Pe lângă OA=l (numit R, raza cercului circumscris bazei), mai ai nevoie de apotema bazei ab=OM, distanța de la O la mijlocul M al unei laturi, adică înălțimea unuia din cele 6 triunghiuri echilaterale, ab= l32, și de apotema piramidei ap=VM, înălțimea feței laterale VBC. Perimetrul bazei e Pb=6l.

Cum OA=l, triunghiul VOA (drept în O) dă direct m2=h2+l2, fără să mai calculezi R separat, ca la celelalte piramide. Al doilea triunghi util e VOM, tot drept în O: ap2=h2+ab2. Din oricare din cele două afli ce-ți lipsește, dacă știi înălțimea h și una din laturi.

Aria bazei se calculează tot din cele 6 triunghiuri echilaterale: Ab= 3l232. Aria laterală și totală:

Al= Pb⋅ap2= 3l⋅ap

At=Al+Ab

V= Ab⋅h3

Cum aria bazei conține deja 3, majoritatea rezultatelor rămân în formă exactă, cu radical. Piramidele cu bază triunghi echilateral sau pătrat nu au relația R=l: la piramida triunghiulară regulată, R= l33; la piramida patrulateră regulată, R e jumătate din diagonala pătratului.

Exerciții rezolvate : piramida hexagonală regulată

Încearcă întâi singur, apoi deschide rezolvarea și compară pașii.

EXERCIȚIUL 1Din apotema piramidei obții ariileușor

Piramida hexagonală regulată VABCDEF are latura bazei AB=6 cm, iar apotema piramidei VM=8 cm, cu M mijlocul laturii BC. Găsește aria laterală și aria totală a piramidei.

Exercițiul 2: piramida hexagonală regulată VABCDEF cu AB = 6 cm, M mijlocul lui BC și apotema piramidei VM = 8 cmABCDEFVM6 cm
Rezolvare pas cu pas
  1. Latura bazei apare de 6 ori în perimetru: Pb= 6l= 6⋅6= 36 cm.
  2. Formula ariei laterale leagă perimetrul de apotema piramidei: Al= 3l⋅ap= 3⋅6⋅8= 144 cm².
  3. Poți controla rezultatul altfel: fiecare din cele 6 fețe laterale are aria l⋅ap2= 6⋅82= 24 cm², iar înmulțit cu 6 obții tot 144 cm².
  4. Pentru aria totală mai ai nevoie de aria bazei: Ab= 3l232= 3⋅3632= 543 cm².
  5. Aduni cele două: At= Al+Ab= 144+543 cm².

Răspuns: Al=144 cm² și At= 144+543 cm²

EXERCIȚIUL 2Cât măsoară conturul și suprafața bazeiușor

Piramida hexagonală regulată VABCDEF are latura bazei AB=4 cm. Află perimetrul bazei și aria bazei.

Exercițiul 1: piramida hexagonală regulată VABCDEF cu latura bazei AB = 4 cmABCDEFV4 cm
Rezolvare pas cu pas
  1. Hexagonul regulat are 6 laturi egale, așa că perimetrul se scrie Pb=6⋅4=24 cm.
  2. Pentru arie folosești formula bazei hexagonale: Ab= 3l232.
  3. Înlocuiești l=4: Ab= 3⋅1632= 243 cm².

Răspuns: Pb=24 cm și Ab=243 cm²

EXERCIȚIUL 3Suma muchiilor, pornind de la muchia lateralămediu

Piramida hexagonală regulată VABCDEF are latura bazei AB=12 cm și muchia laterală VA=13 cm. Scrie înălțimea piramidei și suma lungimilor tuturor muchiilor.

Exercițiul 5: piramida hexagonală regulată VABCDEF cu AB = 12 cm, înălțimea VO = 5 cm și raza OAABCDEFVO12 cm5 cm
Rezolvare pas cu pas
  1. La hexagonul regulat distanța de la centru la un vârf egalează latura, deci OA=12 cm.
  2. În triunghiul dreptunghic VOA (drept în O) scrii VO2= VA2−OA2= 169−144= 25.
  3. Extragi radical și obții VO=5 cm.
  4. Muchiile bazei sunt 6, muchiile laterale tot 6: suma lor este 6⋅12+6⋅13= 150 cm.

Răspuns: VO=5 cm, suma muchiilor este 150 cm

EXERCIȚIUL 4Ce înălțime are piramida, cunoscând volumulmediu

O piramidă hexagonală regulată are latura bazei de 6 cm și volumul 1083 cm³. Scrie înălțimea piramidei.

Rezolvare pas cu pas
  1. Pornești de la aria bazei: Ab= 3⋅3632= 543 cm².
  2. Formula volumului îți dă ecuația: 1083= 543⋅h3.
  3. Elimini fracția înmulțind cu 3: 3243= 543⋅h.
  4. Împarți la 543 și rămâi cu h=6 cm.

Răspuns: h=6 cm

EXERCIȚIUL 5De la apotema piramidei la înălțime, cu Pitagoramediu

Piramida hexagonală regulată VABCDEF are latura bazei AB=10 cm și apotema piramidei VM=14 cm, unde M este mijlocul lui BC. Scrie înălțimea piramidei și aria laterală.

Exercițiul 3: piramida hexagonală regulată VABCDEF cu AB = 10 cm, înălțimea VO = 11 cm și triunghiul dreptunghic VOMABCDEFVOM10 cm
Rezolvare pas cu pas
  1. Apotema bazei rezultă din jumătate de hexagon echilateral: OM= 1032= 53 cm, adică OM2=75.
  2. În triunghiul dreptunghic VOM scrii VO2= VM2−OM2= 196−75= 121.
  3. De aici VO=11 cm.
  4. Aria laterală iese direct din formulă: Al= 3l⋅ap= 3⋅10⋅14= 420 cm².

Răspuns: VO=11 cm și Al=420 cm²

EXERCIȚIUL 6Volumul calculat direct din latură și înălțimemediu

Piramida hexagonală regulată VABCDEF are latura bazei de 8 cm și înălțimea VO=9 cm. Scrie volumul piramidei.

Exercițiul 4: piramida hexagonală regulată VABCDEF cu AB = 8 cm și înălțimea VO = 9 cmABCDEFVO8 cm9 cm
Rezolvare pas cu pas
  1. Aria bazei: Ab= 3⋅6432= 963 cm².
  2. Aplici formula volumului: V= Ab⋅h3= 963⋅93.
  3. Simplifici 9 cu 3 direct în fracție: rămâne V= 963⋅3= 2883 cm³.

Răspuns: V=2883 cm³

EXERCIȚIUL 7De la aria laterală, în trei pași, până la volumgreu

O piramidă hexagonală regulată VABCDEF are latura bazei AB=16 cm și aria laterală de 912 cm². Scrie apotema piramidei, înălțimea și volumul.

Exercițiul 7: piramida hexagonală regulată VABCDEF cu AB = 16 cm, M mijlocul lui BC, înălțimea VO și apotema VMABCDEFVOM16 cm
Rezolvare pas cu pas
  1. Perimetrul bazei: Pb= 6⋅16= 96 cm.
  2. Împarți aria laterală la jumătate din perimetru: ap= 2⋅91296= 19 cm.
  3. Apotema bazei: OM= 1632= 83 cm, deci OM2=192.
  4. Triunghiul VOM e dreptunghic în O, așa că VO2= VM2−OM2= 361−192= 169, adică h=13 cm.
  5. Aria bazei: Ab= 3⋅25632= 3843 cm².
  6. Volumul: V= 3843⋅133= 1283⋅13= 16643 cm³.

Răspuns: ap=19 cm, h=13 cm, V=16643 cm³

EXERCIȚIUL 8Exercițiul tip Evaluare Națională, cu tangenta unghiuluigreu

Piramida hexagonală regulată VABCDEF are latura bazei AB=8 cm și înălțimea VO=83 cm, unde O este centrul bazei. a) Demonstrează că muchia laterală VA măsoară 16 cm. b) Scrie volumul piramidei. c) Determină tangenta unghiului dintre muchia laterală VA și planul bazei (ABC).

Exercițiul 8: piramida hexagonală regulată VABCDEF cu AB = 8 cm, înălțimea VO = 8√3 cm, O centrul bazei și A un vârf al bazeiABCDEFVO8 cm
Rezolvare pas cu pas
  1. a) La hexagonul regulat distanța de la centru la un vârf egalează latura: OA=8 cm. În triunghiul dreptunghic VOA: VA2= VO2+OA2= (83)2+82= 192+64= 256.
  2. Radical din 256 dă VA=16 cm, exact ce trebuia demonstrat.
  3. b) Aria bazei: Ab= 3⋅6432= 963 cm².
  4. Volumul iese fără radical, pentru că 3⋅3= 3: V= 963⋅833= 96⋅8⋅33= 768 cm³.
  5. c) Piciorul înălțimii O face ca OA să fie proiecția lui VA pe planul bazei, așa că unghiul căutat este ∠VAO, cu vârful chiar în A.
  6. Triunghiul VOA rămâne dreptunghic în O, cu catetele VO=83 cm și OA=8 cm.
  7. Raportul dintre cateta opusă unghiului ∠VAO și cateta alăturată dă tangenta: tan⁡(∠VAO)= VOOA= 838= 3.

Răspuns: a) VA=16 cm; b) V=768 cm³; c) tan⁡(∠VAO)= 3

Cum recunoști un exercițiu pe piramida hexagonală regulată

  • Baza e un hexagon regulat (fagure, șurub, capac hexagonal, machetă) sau enunțul numește direct „piramida hexagonală regulată”.
  • Dacă problema dă doar latura l și cere muchia laterală sau raza cercului circumscris, nu ai nevoie de nicio formulă suplimentară pentru R: la hexagon, R și l sunt același număr.
  • Când cere apotema piramidei sau aria laterală, ai nevoie și de apotema bazei ab= l32, calculată din triunghiul echilateral care formează jumătate de hexagon.

Greșeli frecvente la piramida hexagonală regulată

  • Cauți o formulă separată pentru raza cercului circumscris. La hexagonul regulat nu există un pas suplimentar: R coincide cu latura, R=l. La orice altă bază (triunghi, pătrat), R se calculează separat din latură.
  • Iei perimetrul bazei ca Pb=4l sau Pb=3l, copiind formula altei piramide. Hexagonul are 6 laturi egale, deci Pb=6l întotdeauna, indiferent câte cifre are latura.
  • Amesteci OM (spre mijlocul laturii) cu OA (spre vârf) când sunt date amândouă în enunț. La hexagon cele două nu sunt în raportul 2:1 ca la triunghi: OA=l e mai mic decât dublul lui OM= l32≈0,87l. Fiecare tip de bază are propriul raport, nu-l presupune.

Exersează : piramida hexagonală regulată

Din același capitol

Întrebări frecvente despre piramida hexagonală regulată

De ce raza cercului circumscris hexagonului este egală cu latura?

Pentru că un hexagon regulat se împarte în 6 triunghiuri echilaterale, toate cu vârful în centrul O. Laturile acestor triunghiuri sunt egale, deci raza OA este egală cu latura hexagonului l.

Câte fețe, muchii și vârfuri are piramida hexagonală?

Are 7 fețe (baza și 6 fețe laterale), 12 muchii (6 ale bazei și 6 laterale) și 7 vârfuri.

Formula ariei bazei hexagonale este diferită de a triunghiului sau a pătratului?

Da. Aria bazei este Ab= 3l232, pentru că un hexagon regulat conține 6 triunghiuri echilaterale cu latura l, fiecare cu aria l234.

Vezi și lecția video: explicația completă, pas cu pas, în 5. Piramida hexagonală regulată..

Exersează cu fișa de lucru: Piramida hexagonală 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. Câte fețe laterale are o piramidă hexagonală regulată?

  2. 2. În piramida hexagonală regulată cu latura bazei  a , cum se calculează apotema bazei  ab ?

  3. 3. Aria bazei unei piramide hexagonale regulate cu latura  a  este:

  4. 4. Apotema laterală  al  a piramidei hexagonale regulate, cu înălțimea  h  și apotema bazei  ab , se calculează cu formula:

  5. 5. Aria laterală a piramidei hexagonale regulate cu perimetrul bazei  P  și apotema laterală  al  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