Зарубљена пирамида 2

Површина и запремина зарубљене пирамиде. Тространа зарубљена пирамида. Шестострана зарубљена пирамида.

Површина зарубљене пирамиде је P=B1+B2+MP = B_1 + B_2 + M, а свака бочна страна је једнакокраки трапез са основицама aa и bb и висином hh. Код правилне шестостране зарубљене пирамиде основе су правилни шестоуглови: B1=3a232B_1 = \frac{3a^2\sqrt3}{2}, B2=3b232B_2 = \frac{3b^2\sqrt3}{2}, а омотач чини шест трапеза: M=6⋅a+b2⋅h=3(a+b)hM = 6 \cdot \frac{a + b}{2} \cdot h = 3(a + b)h. Пошто је полупречник описане кружнице шестоугла једнак ивици, бочна ивица је s2=H2+(a−b)2s^2 = H^2 + (a - b)^2, а апотема h2=H2+3(a−b)24h^2 = H^2 + \frac{3(a - b)^2}{4}.

Код тростране зарубљене пирамиде исти правоугли трапези имају R1−R2=(a−b)33R_1 - R_2 = \frac{(a - b)\sqrt3}{3} и r1−r2=(a−b)36r_1 - r_2 = \frac{(a - b)\sqrt3}{6}. Апотема и бочна ивица повезане су и директно, преко бочне стране: s2=h2+(a−b2)2s^2 = h^2 + \left(\frac{a - b}{2}\right)^2. Запремина је V=H3(B1+B1B2+B2)V = \frac{H}{3}\left(B_1 + \sqrt{B_1B_2} + B_2\right). Пазите да не замените RR и rr.

Hhsab
24 cm
16 cm
11 cm
Апотема h
13 cm
Бочна ивица s
13,6 cm
Омотач M
1560 cm²
За мере абажура апотема је тачно 13 cm, а бочна ивица 185≈13,6\sqrt{185} \approx 13{,}6 cm. Бочна ивица је увек дужа од апотеме, јер је s2=h2+(a−b2)2s^2 = h^2 + \left(\frac{a - b}{2}\right)^2.

Абажури, посуде и постоља споменика понекад имају облик шестостране зарубљене пирамиде, а мајстори из апотеме и бочне ивице рачунају тканину, плоче или жицу за рам.

Шестоугаони абажур

Абажур има облик омотача правилне шестостране зарубљене пирамиде: доња ивица је 24 cm, горња 16 cm, а висина 11 cm. Жичани рам иде дуж свих ивица обе основе и дуж бочних ивица, а тканина покрива бочне стране. Колико тканине и колико жице треба?

Решење

  1. Разлика полупречника уписаних кружница: r1−r2=(24−16)32=43r_1 - r_2 = \frac{(24 - 16)\sqrt3}{2} = 4\sqrt3 cm.
  2. Апотема: h2=H2+(43)2=121+48=169h^2 = H^2 + (4\sqrt3)^2 = 121 + 48 = 169, па је h=13h = 13 cm.
  3. Тканина: M=3(a+b)h=3⋅40⋅13=1560M = 3(a + b)h = 3 \cdot 40 \cdot 13 = 1560 cm².
  4. Бочна ивица: s2=H2+(a−b)2=121+64=185s^2 = H^2 + (a - b)^2 = 121 + 64 = 185, па је s≈13,6s \approx 13{,}6 cm. Провера: h2+42=169+16=185h^2 + 4^2 = 169 + 16 = 185.
  5. Жица: 6⋅24+6⋅16+6185≈144+96+81,6=321,66 \cdot 24 + 6 \cdot 16 + 6\sqrt{185} \approx 144 + 96 + 81{,}6 = 321{,}6 cm.

Одговор: Треба 1560 cm² тканине, не рачунајући шавове, и око 3,22 m жице.

Задатак за вежбу

Правилна шестострана зарубљена пирамида има основне ивице 4 cm и 2 cm и висину 3 cm. Израчунајте њену површину и запремину.

Прикажи решење

h2=32+(3)2=12h^2 = 3^2 + (\sqrt3)^2 = 12, h=23h = 2\sqrt3 cm. B1=243B_1 = 24\sqrt3, B2=63B_2 = 6\sqrt3, M=3⋅6⋅23=363M = 3 \cdot 6 \cdot 2\sqrt3 = 36\sqrt3 (cm²), па је P=663≈114,3P = 66\sqrt3 \approx 114{,}3 cm². V=33(243+123+63)=423≈72,7V = \frac{3}{3}\left(24\sqrt3 + 12\sqrt3 + 6\sqrt3\right) = 42\sqrt3 \approx 72{,}7 cm³.