Conectează-te Înregistrare gratuită
Matematică Liceu (9-12)

Geometrie: Corpuri geometrice in spatiu - prisme, piramide, cilindru, con, sfera

Pe scurt

Geometria în spațiu studiază corpurile tridimensionale fundamentale: prisma, piramida, cilindrul, conul și sfera. Fiecare corp are formule specifice pentru volum și arie, esențiale pentru rezolvarea problemelor de Bacalaureat. Înțelegerea acestor concepte necesită vizualizare tridimensională și aplicarea corectă a teoremelor lui Pitagora și a asemănării triunghiurilor.

Prisma

Prisma este un poliedru format prin translatarea unui poligon (bază) de-a lungul unei direcții perpendiculare pe planul său. Are două baze congruente și paralele, iar fețele laterale sunt paralelograme.

  • Volumul prismei: V = Ab * h (produsul dintre aria bazei și înălțime)
  • Aria laterală (Al): suma ariilor fețelor laterale
  • Aria totală (At): At = Al + 2 * Ab

Piramida

Piramida are o singură bază poligonală și un vârf (apex) situat în afara planului bazei. Fețele laterale sunt triunghiuri.

  • Volumul piramidei: V = (1/3) * Ab * h (o treime din produsul ariei bazei cu înălțimea)
  • Aria laterală: suma ariilor triunghiurilor laterale

Exemplu: O piramidă patrulateră regulată are latura bazei de 6 cm și înălțimea de 9 cm.

  • Ab = 6² = 36 cm²
  • V = (1/3) * 36 * 9 = 108 cm³
  • Apotema piramidei = √(h² + (latura/2)²) = √(81 + 9) = √90 = 3√10 cm
  • Aria unei fețe laterale = (bază * apotema) / 2 = (6 * 3√10) / 2 = 9√10 cm²
  • Al = 4 * 9√10 = 36√10 cm²
  • At = 36 + 36√10 cm²

Cilindrul circular drept

Cilindrul circular drept se obține prin rotirea unui dreptunghi în jurul unei laturi. Bazele sunt cercuri congruente, iar generatoarea este egală cu înălțimea.

  • Volumul cilindrului: V = π * r² * h
  • Aria laterală: Al = 2 * π * r * h
  • Aria totală: At = 2 * π * r * h + 2 * π * r²

Exemplu: Un cilindru circular drept are raza bazei de 4 cm și înălțimea de 10 cm.

  • V = π * 16 * 10 = 160π cm³
  • Al = 2π * 4 * 10 = 80π cm²
  • At = 80π + 2 * π * 16 = 80π + 32π = 112π cm²

Conul circular drept

Conul circular drept rezultă prin rotirea unui triunghi dreptunghic în jurul unei catete. Are o bază circulară și un vârf. Generatoarea (G) se leagă de raza (r) și înălțimea (h) prin relația: G² = r² + h².

  • Volumul conului: V = (1/3) * π * r² * h
  • Aria laterală: Al = π * r * G
  • Aria totală: At = π * r * G + π * r²

Exemplu: Un con circular drept are raza bazei de 3 cm și generatoarea de 5 cm.

  • h = √(G² - r²) = √(25 - 9) = √16 = 4 cm
  • V = (1/3) * π * 9 * 4 = 12π cm³
  • Al = π * 3 * 5 = 15π cm²
  • At = 15π + π * 9 = 24π cm²

Sfera

Sfera este mulțimea punctelor din spațiu situate la o distanță fixă (raza R) de un punct central.

  • Volumul sferei: V = (4/3) * π * R³
  • Aria sferei (suprafața): As = 4 * π * R²

Concepte cheie

  • Volumul prismelor și piramidelor: V_prismă = Ab * h, V_piramidă = (1/3) * Ab * h
  • Volumul și aria cilindrului: V = πr²h, Al = 2πrh, At = 2πrh + 2πr²
  • Volumul și aria conului: V = (1/3)πr²h, Al = πrG, At = πrG + πr², G² = r² + h²
  • Volumul și aria sferei: V = (4/3)πR³, A = 4πR²
  • Relația dintre generatoare, rază și înălțime la con (teorema lui Pitagora în spațiu)

Verifică-te!

  1. Care este formula volumului unei prisme și cum diferă aceasta de formula volumului unei piramide?
  2. Cum se calculează generatoarea unui con circular drept cunoscând raza bazei și înălțimea?
  3. Ce reprezintă aria laterală a unui cilindru și cum se calculează aceasta?

Vrei exerciții pe lecția asta + AI care te ajută pas cu pas?
Cont gratuit — 20 întrebări AI/zi, exerciții nelimitate.

Creează cont