Об'єм піраміди — одна з найпопулярніших тем у блоці стереометрії на НМТ. Головний секрет успіху тут криється не лише у формулі "одна третя площі основи на висоту", а й у вмінні працювати з планіметрією в основі: квадратами, ромбами та трапеціями. На цій сторінці ми розберемо реальні задачі з тестів минулих років, навчимося знаходити висоту піраміди через апофему та побачимо, як об'єм піраміди пов'язаний з об'ємом призми.
Тренуйтеся на прикладах — і ви навчитеся бачити розв'язок навіть у найскладніших просторових конструкціях! Якщо ви шукаєте розв'язок конкретної вправи — просто гортайте вниз до розділу «Приклади», де ми крок за кроком розбираємо кожну умову.
- НМТ 2024. Основою піраміди є ромб, діагоналі якого дорівнюють 20 см і 12 см. Обчисліть об’єм (см3) піраміди, якщо її висота дорівнює 15 см.
А Б В Г Д 1800 1200 2400 800 600 Показати відповідьД. За формулою площі ромба через діагоналі S_{осн} = \frac{1}{2} d_1 \cdot d_2 = \frac{1}{2} \cdot 20 \cdot 12 = 10 \cdot 12 = 120\,см^2. Тоді за формулою об'єму піраміди V = \frac{1}{3} S_{осн} \cdot H = \frac{1}{3} \cdot 120 \cdot 15 = 40 \cdot 15 = 600\,см^3. - НМТ 2023. Укажіть формулу для обчислення об'єму V правильної чотирикутної піраміди, сторона основи й висота якої дорівнюють a.
А Б В Г Д V = a3 V = \frac{4a^2}{3} V = 4a2 V = \frac{a^3}{3} V = \frac{a^3}{4} Показати відповідьГ. Так як піраміда правильна чотирикутна, то в основі лежить квадрат. Тоді Sосн = a2. За формулою об'єму піраміди V = \frac{1}{3} S_{осн} \cdot H = \frac{1}{3} \cdot a^2 \cdot a = \frac{a^3}{3}. - Об’єм прямої трикутної призми ABCA11B1C1 дорівнює 48 см3. Точка M — середина ребра CC1 (див. рисунок). Обчисліть об’єм піраміди MABC.

А Б В Г Д 6 см3 8 см3 12 см3 16 см3 24 см3 Показати відповідьБ. Так як точка M - середина висоти призми, то CC1 = 2CM. Об'єм призми знаходимо за формулою V = Sоснh. Тоді SABC ⋅ CC1 = SABC ⋅ 2 ⋅ CM = 48 см2, звідки SABC ⋅ CM = 24 см2. Об'єм піраміди знаходимо за формулою V = \frac{1}{3} S_{осн}h. Тоді V = \frac{1}{3} S_{ABC} \cdot CM = \frac{1}{3} \cdot 24 = 8\,см^3. - Сторона основи правильної чотирикутної піраміди дорівнює 4 см, а об’єм - 64 см3. Знайдіть висоту піраміди.
А Б В Г Д \frac{4}{3} см 4 см 8 см 12 см 16 см Показати відповідьГ. Оскільки піраміда правильна чотирикутна, то в основі лежить квадрат. Тоді площа основи піраміди S = 42 = 16 см2. Об'єм піраміди знаходимо за формулою V = \frac{1}{3} S_{осн}h. Маємо 64 = \frac{1}{3} \cdot 16 \cdot h. Звідси h = 64 : 16 ⋅ 3 = 12 см. - Площа основи правильної чотирикутної піраміди дорівнює 36 см2. Визначте об’єм цієї піраміди, якщо її висота вдвічі більша за сторону основи.
А Б В Г Д 108 см3 144 см3 216 см3 288 см3 432 см3 Показати відповідьБ. Оскільки піраміда правильна чотирикутна, то в основі лежить квадрат. Нехай сторона квадрата x. Тоді площа основи S = x2 = 36, звідки x = 6 см. Тоді висота піраміди 2 ⋅ 6 = 12 см. Об'єм піраміди знаходимо за формулою V = \frac{1}{3} S_{осн}h. Маємо V = \frac{1}{3} \cdot 36 \cdot 12 = 12 \cdot 12 = 144\,см^3. - У правильній чотирикутній піраміді бічне ребро дорівнює 15 см, а сторона основи - 9\sqrt{2} см. Визначте об’єм цієї піраміди (у см3).
Показати відповідь648.
Так як піраміда правильна, то в основі її лежить квадрат. Діагональ BD квадрата дорівнює AD \cdot \sqrt{2} = 9\sqrt{2}\sqrt{2} = 9 \cdot 2 = 18 см. Так як точка O перетину діагоналей ділить їх навпіл, то OD = BD : 2 = 18 : 2 = 9 см. З прямокутного трикутника SOD: SO2 = SD2 - OD2 = 152 - 92 = 225 - 81 = 144 см2. Отже SO = 12 см. S_{осн} = AD^2 = (9\sqrt{2})^2 = 81 \cdot 2 = 162\,см^2. V = \frac{1}{3} S_{осн} \cdot SO = \frac{1}{3} \cdot 162 \cdot 12 = 162 \cdot 4 = 648\,см^3. - Висота правильної чотирикутної піраміди дорівнює 12 см, апофема - 13 см. Обчисліть об’єм (у см3) цієї піраміди.
Показати відповідь400.
З прямокутного трикутника SKO за теоремою Піфагора OK2 = SK2 - SO2 = 132 - 122 = 169 - 144 = 25, звідки OK = 5 см. Оскільки піраміда правильна чотирикутна, то в основі лежить квадрат. Тоді сторона квадрата дорівнює 2 ⋅ OK = 2 ⋅ 5 = 10 см. Площа основи Sосн = a2 = 102 = 100 см2. V = \frac{1}{3} S_{осн} H = \frac{1}{3} \cdot 100 \cdot 12 = 100 \cdot 4 = 400\,см^3.
- Основою піраміди SABCD є трапеція ABCD (AD ∥ BC), довжина середньої лінії якої дорівнює 5 см. Бічне ребро SB перпендикулярне до площини основи піраміди і вдвічі більше від середньої лінії трапеції ABCD. Знайдіть відстань від середини ребра SD до площини SBC (у см), якщо об’єм піраміди дорівнює 210 см3.
6,3
Розв'язування. Так як бічне ребро вдвічі більше за середню лінію трапеції, то SB = 2 ⋅ 5 = 10 см. Нехай висота трапеції дорівнює x. Тоді площа трапеції S = 5x. Об'єм піраміди дорівнює третині добутку площі основи на висоту, тому V = \frac{1}{3} S \cdot SB. Підставимо значення: 210 = \frac{1}{3} \cdot 5x \cdot 10. Звідси x = 210 : 5 : 10 ⋅ 3 = 12,6 см. Проведемо перпендикуляр DM до прямої BC. Так як SB ⊥ ABCD, то DM ⊥ SBC. Нехай точка K - середина ребра SD. Проведемо в трикутнику SMD середню лінію KP. Оскільки KP ∥ DM, то KP ⊥ SBC. Таким чином KP - шукана відстань, що дорівнює половині DM: 12,6 : 2 = 6,3 см.
V = \frac{1}{3} S_{осн} \cdot H
Коментарі