Qadimgi Misr ehromlari va zamonaviy binolarning qiya tomlari geometriyada piramida deb ataluvchi shaklga ega.
Prizmadan farqli ravishda, piramidaning bitta asosi bo'lib, uning yon yoqlari umumiy cho'qqida tutashadi. Arxitektura va qurilishda qiya tomlar yuzasi hamda fazoviy sig'imni aniqlashda piramida formulalari qo'llanadi. Ushbu darsda muntazam piramida, uning apofemasi, sirt yuzi va hajmini hisoblashni o'rganamiz.
Asosiy g'oya va ta'riflar
1. Piramida elementlari
Asosi ko'pburchak, qolgan yoqlari umumiy bitta uchga ega bo'lgan uchburchaklardan iborat ko'pyoqqa piramida deyiladi.
Yon qirralari: Cho'qqini asos uchlari bilan tutashtiruvchi kesmalar (SA,SB,SC,SD).
Balandligi (H): Cho'qqidan asos tekisligiga tushirilgan perpendikulyar (SO).
2. Muntazam piramida va apofema
Asosi muntazam ko'pburchak bo'lib, cho'qqisining asos tekisligidagi proyeksiyasi asos markaziga tushuvchi piramida muntazam piramida deyiladi.
Barcha yon qirralari tengdir: SA=SB=SC=SD=b.
Barcha yon yoqlari teng teng yonli uchburchaklardir.
Apofema (ha): Cho'qqidan yon yoq asosiga tushirilgan balandlik.
3. Asosiy to'g'ri burchakli uchburchaklar
Balandlik, apofema va ichki aylana radiusi:ha2=H2+r2
Balandlik, yon qirra va tashqi aylana radiusi:b2=H2+R2
Apofema, asos tomonining yarmi va yon qirra:b2=ha2+(2a)2
4. Sirt yuzi va hajm formulalari
Har qanday piramida uchun:
Stola=Syon+SasosV=31Sasos⋅H
Muntazam piramida yon sirti:Syon=21Pasos⋅ha
Barcha yon yoqlar asos bilan α burchak hosil qilsa: Syon=cosαSasos.
Muntazam tetraedr (a qirrali):Stola=a23,V=12a32
Yechilgan misollar
1-misol. Muntazam to'rtburchakli piramida
Asosining tomoni 6 sm, balandligi 4 sm bo'lgan muntazam to'rtburchakli piramidaning apofemasi, to'la sirti va hajmini toping.
Asos kvadrat: r=2a=3 sm.
Apofema:
ha=H2+r2=42+32=5 sm
Asos yuzi va perimetri:
Sasos=62=36 sm2,Pasos=4⋅6=24 sm
Sirtlari va hajmi:
Syon=21⋅24⋅5=60 sm2,Stola=60+36=96 sm2V=31⋅36⋅4=48 sm3
Javob:ha=5 sm, Stola=96 sm2, V=48 sm3.
2-misol. Muntazam uchburchakli piramida
Asosining tomoni 63 sm, yon qirrasi 10 sm bo'lgan muntazam uchburchakli piramidaning balandligi va hajmini toping.
Tashqi aylana radiusi: R=3a=363=6 sm.
Balandlik:
H=b2−R2=102−62=8 sm
Asos yuzi:
Sasos=4(63)23=273 sm2
Hajmi:
V=31⋅273⋅8=723 sm3
Javob:H=8 sm, V=723 sm3.
3-misol. Yon qirralari teng burchak ostida og'gan piramida
Asosi katetlari 12 sm va 16 sm bo'lgan to'g'ri burchakli uchburchak. Barcha yon qirralar asos bilan 45∘ li burchak hosil qilsa, balandligi va hajmini toping.
Qoida: Barcha yon qirralar asos bilan bir xil burchak hosil qilsa, cho'qqi tashqi aylana markaziga tushadi.
Gipotenuza: c=122+162=20 sm⟹R=2c=10 sm.
Balandlik: H=R⋅tg45∘=10⋅1=10 sm.
Asos yuzi va hajmi:
Sasos=212⋅16=96 sm2,V=31⋅96⋅10=320 sm3
Javob:H=10 sm, V=320 sm3.
4-misol. Yon yoqlari teng burchak ostida og'gan piramida
Piramidaning asosi tomonlari 13 sm, 14 sm va 15 sm bo'lgan uchburchak. Barcha yon yoqlar asos bilan 60∘ li burchak hosil qiladi. Balandligi va to'la sirtini toping.
Qoida: Yon yoqlar teng burchak hosil qilsa, cho'qqi ichki markazga tushadi va Syon=cosαSasos.
Muntazam to'rtburchakli piramidaning asos tomoni 8 sm, balandligi 3 sm. Apofemasi, to'la sirti va hajmini toping.
Muntazam to'rtburchakli piramidaning asos tomoni 8 sm, apofemasi 5 sm. Balandligi va hajmini toping.
Muntazam uchburchakli piramidaning asos tomoni 63 sm, balandligi 4 sm. Apofemasi va yon sirtini toping.
Barcha qirralari 4 sm bo'lgan muntazam tetraedrning to'la sirti va hajmini toping.
Piramidaning asosi tomonlari 6 sm va 8 sm bo'lgan to'g'ri to'rtburchak. Cho'qqi diagonallar kesishish nuqtasiga tushadi, balandligi 12 sm. Yon qirrasini toping.
Piramida asosi yuzi 36 sm2, balandligi 6 sm. Asosga parallel tekislik balandlikni cho'qqidan 1:2 nisbatda bo'lsa, kesim yuzini toping.
Muntazam to'rtburchakli piramidaning to'la sirti 96 sm2, yon sirti 60 sm2. Asosining tomonini va balandligini toping.
Kesik piramida asoslari yuzlari 9 sm2 va 25 sm2, balandligi 6 sm. Hajmini toping (V=31H(S1+S1S2+S2)).
Cho'qqidan masofa nisbati k=31. Skesim=36⋅91=4 sm2. Javob: 4 sm2.
Sasos=96−60=36 sm2⟹a=6 sm. Pasos=24 sm, ha=5 sm. r=3 sm, H=52−32=4 sm. Javob: a=6 sm, H=4 sm.
V=31⋅6⋅(9+15+25)=2⋅49=98 sm3. Javob: 98 sm3.
Keng tarqalgan xatolar
1. Apofema bilan balandlikni adashtirish.
✗ Syon=21Pasos⋅H deb hisoblash.
✓ Yon sirt apofemaga asoslanadi: Syon=21Pasos⋅ha.
2. Hajm formulasida 31 koeffitsiyentini unutish.
✗ V=Sasos⋅H deb prizma kabi hisoblash.
✓ Piramida hajmi: V=31Sasos⋅H.
3. Ichki va tashqi aylanalar radiuslarini aralashtirish.
✗ Apofemani topishda R dan, yon qirrada r dan foydalanish.
✓ Apofema r bilan (ha2=H2+r2), yon qirra esa R bilan (b2=H2+R2) bog'liq.
4. To'la sirtda ikkita asos yuzini qo'shib qo'yish.
✗ Stola=Syon+2Sasos deb yozish.
✓ Piramidada bitta asos mavjud: Stola=Syon+Sasos.
DTM uslubidagi test
Yuqoridagi frontmatter bo'limida keltirilgan 5 ta test savolini ishlab, javoblaringizni tekshiring.
Keyingi qadam
Ko'pyoqlarni o'rgangach, keyingi darsda fazoviy aylanish jismlarining asosiysi — Silindr mavzusini o'rganamiz.
Test
0 / 5 javob berildi
1.Muntazam to'rtburchakli piramidaning asos tomoni 10 sm, balandligi esa 12 sm. Piramidaning apofemasini toping.
2.Muntazam to'rtburchakli piramidaning asos tomoni 6 sm va apofemasi 5 sm. Piramidaning yon sirti yuzini toping.
3.Piramidaning asos yuzi 45 sm2, balandligi esa 8 sm ga teng. Piramida hajmini toping.
4.Qirrasi 6 sm bo'lgan muntazam tetraedrning to'la sirti yuzini hisoblang.
5.Muntazam to'rtburchakli piramidaning balandligi 9 sm, hajmi esa 48 sm3. Asosining tomonini toping.