PIRAMIDA TRIUNGHIULARĂ 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 triunghiulară regulată are ca bază un triunghi echilateral, cu vârful chiar deasupra centrului ei. Aria bazei este Ab= l234, iar volumul V= Ab⋅h3. Urmează elementele, formulele cu figură explicativă și 8 exerciții rezolvate, în ordine crescătoare de dificultate.

Piramida triunghiulară regulată: elemente și formule

Piramida VABC este triunghiulară regulată dacă baza ABC este un triunghi echilateral, iar piciorul înălțimii din V cade în centrul O al bazei (punctul în care se intersectează medianele). Atunci cele trei muchii laterale sunt congruente, iar fețele laterale sunt 3 triunghiuri isoscele congruente.

Piramida triunghiulară regulată VABC, cu O centrul bazei, M mijlocul muchiei BC, înălțimea VO, apotema bazei OM și apotema piramidei VMABCVOM
VO este înălțimea piramidei, OM apotema bazei (spre mijlocul unei laturi), iar VM apotema piramidei: ele formează triunghiul dreptunghic VOM, cu unghiul drept în O.
  • Latura bazei: l=AB, iar perimetrul bazei este Pb=3l.
  • Înălțimea piramidei: h=VO, perpendiculară pe planul bazei.
  • Apotema bazei: ab= OM= l36, unde M este mijlocul lui BC.
  • Raza cercului circumscris bazei: R= OA= l33, adică dublul apotemei bazei.
  • Apotema piramidei: ap=VM, înălțimea feței laterale VBC.
  • Muchia laterală: m=VA=VB=VC.

Trei triunghiuri dreptunghice fac toată treaba: alegi unul dintre ele după ce date ai, și aplici teorema lui Pitagora.

  • △VOA, drept în O: leagă muchia laterală de raza cercului circumscris, m2=h2+R2.
  • △VOM, drept în O: leagă apotema piramidei de apotema bazei, ap2=h2+ab2.
  • △VMC, drept în M: leagă muchia laterală de apotema piramidei, m2= ap2+(l2)2.

Formulele pentru arii și volum:

Ab= l234

Al= Pb⋅ap2

At=Al+Ab

V= Ab⋅h3

Aria bazei este aria unui triunghi echilateral, deci aproape toate rezultatele conțin 3 și se lasă în formă exactă. Pentru piramida cu baza pătrat vezi piramida patrulateră regulată.

Exerciții rezolvate

Încearcă întâi singur, apoi deschide rezolvarea și compară pașii.

EXERCIȚIUL 1Aria bazei și perimetrul bazeiușor

Piramida triunghiulară regulată VABC are latura bazei AB=6 cm. Calculează perimetrul bazei și aria bazei.

Exercițiul 1: piramida triunghiulară regulată VABC cu latura bazei AB = 6 cmABCV6 cm
Rezolvare pas cu pas
  1. Baza este un triunghi echilateral cu latura de 6 cm, deci Pb= 3l= 3⋅6= 18 cm.
  2. Aria bazei: Ab= l234= 3634.
  3. Simplifici: Ab=93 cm².

Răspuns: Pb=18 cm și Ab=93 cm²

EXERCIȚIUL 2De la apotemă la aria laterală și totalăușor

Piramida triunghiulară regulată VABC are latura bazei AB=8 cm și apotema VM=9 cm, unde M este mijlocul lui BC. Calculează aria laterală și aria totală.

Exercițiul 2: piramida triunghiulară regulată VABC cu AB = 8 cm, M mijlocul lui BC și apotema piramidei VM = 9 cmABCVM8 cm
Rezolvare pas cu pas
  1. Perimetrul bazei: Pb=3⋅8=24 cm.
  2. Aria laterală: Al= Pb⋅ap2= 24⋅92= 108 cm².
  3. Verificare: o față laterală are aria BC⋅VM2= 8⋅92= 36 cm², iar 3⋅36=108 cm².
  4. Aria bazei: Ab= 6434= 163 cm².
  5. Aria totală: At= Al+Ab= 108+163 cm².

Răspuns: Al=108 cm² și At= 108+163 cm²

EXERCIȚIUL 3Găsești apotema cu Pitagoramediu

Piramida triunghiulară regulată VABC are AB=18 cm și înălțimea VO=13 cm, iar M este mijlocul lui BC. Calculează apotema piramidei VM și aria laterală.

Exercițiul 3: piramida triunghiulară regulată VABC cu AB = 18 cm, înălțimea VO = 13 cm și triunghiul dreptunghic VOMABCVOM18 cm13 cm
Rezolvare pas cu pas
  1. Apotema bazei: OM= l36= 1836= 33 cm.
  2. Deci OM2= 9⋅3= 27.
  3. Triunghiul VOM este dreptunghic în O, deci VM2= VO2+OM2= 169+27= 196.
  4. Rezultă VM=14 cm.
  5. Aria laterală: Al= 3⋅18⋅142= 7562= 378 cm².

Răspuns: VM=14 cm și Al=378 cm²

EXERCIȚIUL 4Calculul volumului, pas cu pasmediu

Piramida triunghiulară regulată VABC are latura bazei de 6 cm și înălțimea VO=10 cm. Calculează volumul piramidei.

Exercițiul 4: piramida triunghiulară regulată VABC cu AB = 6 cm și înălțimea VO = 10 cmABCVO6 cm10 cm
Rezolvare pas cu pas
  1. Aria bazei: Ab= 3634= 93 cm².
  2. Volumul: V= Ab⋅h3= 93⋅103.
  3. Simplifici cu 3: V= 33⋅10= 303 cm³.

Răspuns: V=303 cm³

EXERCIȚIUL 5Muchia laterală și suma tuturor muchiilormediu

Piramida triunghiulară regulată VABC are AB=12 cm și înălțimea VO=11 cm. Calculează muchia laterală VA și suma lungimilor tuturor muchiilor piramidei.

Exercițiul 5: piramida triunghiulară regulată VABC cu AB = 12 cm, înălțimea VO = 11 cm și triunghiul dreptunghic VOAABCVO12 cm11 cm
Rezolvare pas cu pas
  1. Aici folosești raza cercului circumscris bazei, nu apotema: OA= l33= 1233= 43 cm.
  2. Deci OA2= 16⋅3= 48.
  3. Triunghiul VOA este dreptunghic în O: VA2= VO2+OA2= 121+48= 169.
  4. Rezultă VA=13 cm.
  5. Piramida are 3 muchii ale bazei și 3 muchii laterale: 3⋅12+3⋅13= 36+39= 75 cm.

Răspuns: VA=13 cm, suma muchiilor este 75 cm

EXERCIȚIUL 6Din volum înapoi la înălțimemediu

O piramidă triunghiulară regulată are latura bazei de 10 cm și volumul de 1003 cm³. Calculează înălțimea piramidei.

Rezolvare pas cu pas
  1. Aria bazei: Ab= 10034= 253 cm².
  2. Din formula volumului: 1003= 253⋅h3.
  3. Înmulțești ambii membri cu 3: 3003= 253⋅h.
  4. Împarți la 253: h= 3003253= 12 cm.

Răspuns: h=12 cm

EXERCIȚIUL 7De la aria laterală la volumgreu

O piramidă triunghiulară regulată VABC are latura bazei AB=24 cm și aria laterală de 468 cm². Calculează apotema piramidei, înălțimea și volumul.

Exercițiul 7: piramida triunghiulară regulată VABC cu AB = 24 cm, M mijlocul lui BC, înălțimea VO și apotema VMABCVOM24 cm
Rezolvare pas cu pas
  1. Perimetrul bazei: Pb= 3⋅24= 72 cm.
  2. Din Al= Pb⋅ap2 obții 468=36⋅ap, deci ap=VM=13 cm.
  3. Apotema bazei: OM= 2436= 43 cm, deci OM2=48.
  4. În triunghiul VOM, dreptunghic în O: VO2= VM2−OM2= 169−48= 121, deci h=11 cm.
  5. Aria bazei: Ab= 57634= 1443 cm².
  6. Volumul: V= 1443⋅113= 483⋅11= 5283 cm³.

Răspuns: ap=13 cm, h=11 cm, V=5283 cm³

EXERCIȚIUL 8Tip Evaluare Naționalăgreu

Piramida triunghiulară regulată VABC are toate muchiile de 12 cm, iar O este centrul bazei. a) Arată că aria totală a piramidei este de 1443 cm². b) Calculează volumul piramidei. c) Calculează tangenta unghiului format de muchia laterală VA cu planul bazei (ABC).

Exercițiul 8: piramida triunghiulară regulată VABC cu toate muchiile de 12 cm, O centrul bazei și A un vârf al bazeiABCVO12 cm
Rezolvare pas cu pas
  1. a) Toate cele 4 fețe sunt triunghiuri echilaterale cu latura de 12 cm, fiecare cu aria 14434= 363 cm².
  2. Deci At= 4⋅363= 1443 cm².
  3. b) OA= 1233= 43 cm, deci OA2=48.
  4. În triunghiul VOA, dreptunghic în O: VO2=144−48=96, deci h= 96= 46 cm.
  5. Volumul: V= 363⋅463= 123⋅46= 4818= 1442 cm³.
  6. c) Cum VO⟂(ABC), proiecția lui VA pe planul bazei este chiar OA, deci unghiul dintre muchia laterală VA și planul bazei este ∠VAO.
  7. Triunghiul VOA este dreptunghic în O, cu VO=46 cm (de la punctul b) și OA=43 cm (de la punctul a mai sus).
  8. Tangenta unui unghi ascuțit este catetă opusă supra catetă alăturată: tan⁡(∠VAO)= VOOA= 4643= 63= 2.

Răspuns: a) At=1443 cm²; b) V=1442 cm³; c) tan⁡(∠VAO)= 2

Cum recunoști un exercițiu pe piramida triunghiulară regulată

  • Enunțul spune „piramidă triunghiulară regulată” sau „tetraedru regulat”, ori descrie o piramidă cu baza triunghi echilateral.
  • Ți se cere apotema piramidei sau aria laterală: lucrezi în triunghiul VOM, cu OM= l36.
  • Ți se cere muchia laterală: lucrezi în triunghiul VOA, cu OA= l33, adică de două ori mai mult.

Greșeli frecvente

  • Confunzi apotema bazei cu raza cercului circumscris. OM= l36 merge spre mijlocul unei laturi, iar OA= l33 merge spre un vârf. Centrul bazei împarte mediana în raport de 2 la 1, deci OA=2⋅OM.
  • Folosești formula ariei pătratului pentru bază. Baza este triunghi echilateral, deci Ab= l234, nu l2. Rezultatul rămâne cu 3, în formă exactă.
  • Pui apotema în locul înălțimii la volum. Volumul se calculează doar cu h=VO: V= Ab⋅h3. Apotema ap=VM se folosește la aria laterală.

Exersează

Din același capitol

Întrebări frecvente

Care e diferența dintre apotema bazei și raza cercului circumscris bazei?

Apotema bazei OM= l36 merge din centrul O spre mijlocul unei laturi. Raza R= OA= l33 merge din O spre un vârf și este exact dublul apotemei, pentru că centrul de greutate împarte fiecare mediană în raport 2 la 1.

Ce este tetraedrul regulat?

Este piramida triunghiulară regulată la care și muchiile laterale sunt egale cu latura bazei. Toate cele 4 fețe sunt triunghiuri echilaterale congruente.

Câte fețe, muchii și vârfuri are piramida triunghiulară?

Are 4 fețe (baza și 3 fețe laterale), 6 muchii (3 ale bazei și 3 laterale) și 4 vârfuri.

Vezi și lecția video: explicația completă, pas cu pas, în 3. Piramida triunghiulară regulată..

Exersează cu fișa de lucru: Piramida triunghiulară 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. Ce este o piramidă triunghiulară regulată?

  2. 2. Într-o piramidă triunghiulară regulată cu muchia bazei  a  și apotema feței laterale  af , aria unei fețe laterale este:

  3. 3. Aria totală a unei piramide triunghiulare regulate cu muchia bazei  a  și apotema feței laterale  af  este:

  4. 4. Volumul unei piramide triunghiulare regulate cu aria bazei  Ab  și înălțimea  h  este:

  5. 5. Într-o piramidă triunghiulară regulată, apotema feței laterale  af , înălțimea piramidei  h  și apotema bazei  ab  sunt legate prin relația:

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