Углубление · Призмы и пирамиды ← M6
Углубление к модулю M6

Призмы и пирамиды.

Два главных семейства многогранников. Призма — два равных основания и боковые прямоугольники. Пирамида — основание и грани, сходящиеся в вершине. Из них собирается почти вся школьная стереометрия. Переключайте и вращайте оба тела.

V=S·hпризма
V=⅓S·hпирамида
2 семьител
PRISMA+ пирамидаоснования · грани▰ призма: два равных основания
№ 00Идея

Два кирпичика стереометрии

Большинство тел в задачах — это призмы, пирамиды или их комбинации. Призма получается, если «вытянуть» многоугольник перпендикулярно его плоскости: два равных параллельных основания, соединённых боковыми гранями-прямоугольниками. Пирамида — если из всех точек основания провести отрезки в одну вершину. Зная эти два тела, можно разобрать почти любую конструкцию.

Призма вытянута, пирамида заострена — вот и вся разница. — о двух семействах
▰
Тела в руке

Призма и пирамида

Переключайте кнопкой и вращайте мышью. Призма здесь — правильная треугольная (боковые грани — квадраты), пирамида — правильная четырёхугольная.

SOLIDAтащите, чтобы вращатьвыбор кнопкой▰ △
—

Повертев, легко увидеть: у призмы два одинаковых «этажа», у пирамиды всё сводится в одну точку. Боковые рёбра призмы параллельны, у пирамиды — сходятся.

▱
Призма

Объём и поверхность

У призмы всё «вытянуто», поэтому формулы простые.

$V = S_{\text{осн}}\cdot h, \qquad S_{\text{бок}} = P_{\text{осн}}\cdot h$

Объём — площадь основания на высоту; боковая поверхность — периметр основания на высоту (для прямой призмы). Полная поверхность добавляет два основания. Частный случай призмы — параллелепипед (основание — параллелограмм), а его частный случай — наш знакомый куб.

▱Прямая и наклонная

У прямой призмы боковые рёбра перпендикулярны основанию (боковые грани — прямоугольники). У наклонной — нет; тогда в формуле $S_{\text{бок}}$ берут периметр перпендикулярного сечения.

△
Пирамида

Треть от призмы

Замечательный факт: пирамида с тем же основанием и высотой втрое меньше призмы по объёму.

$V = \tfrac13\,S_{\text{осн}}\cdot h, \qquad S_{\text{бок}} = \tfrac12\,P_{\text{осн}}\cdot m$

Объём — треть произведения площади основания на высоту. Боковая поверхность правильной пирамиды — половина периметра основания на апофему $m$ (высоту боковой грани) — ту самую из модуля M5. Коэффициент $\tfrac13$ — общий для всех конусовидных тел.

⅓Почему треть

Три одинаковые пирамиды складываются в призму (куб делится на три равные пирамиды) — отсюда и множитель $\tfrac13$. Это видно на разрезании куба.

№ 05Связи

Куда дальше