Как найти ребро куба зная площадь. Объемы фигур
Куб – это один из самых простых трехмерных объектов, как в стереометрии, так и в природе. Перед тем, как найти ребро куба, необходимо напомнить о том, что такое куб. Это прямоугольный параллелепипед, имеющий равные между собой ребра. Кроме того, куб представляет собой шестигранник, гранями которого являются равные квадраты. Чтобы найти ребро куба, необходимо знать его некоторые параметры – объем куба, площадь грани, длину диагонали куба или грани.
- В большинстве случаев встречаются задачи четырех типов, в которых находится ребро куба. Это – определить длину ребра по диагонали куба, по диагонали его грани, по объему куба и площади грани. Самая простая из них – найти ребро по площади грани. Ведь грань куба – это квадрат со стороной, которая равна ребру куба. Следовательно, площадь этой грани равна ребру куба, возведенному в квадрат. Отсюда, чтобы найти ребро, необходимо из площади грани извлечь квадратный корень. а=vS а – ребро куба (длина), S – площадь одной грани.
- Еще проще найти грань куба исходя из его объема, так как объем куба будет равняться возведению длины ребра в 3-ю степень. Следовательно, если мы извлечем кубический корень (третью степень) из объема, то получим длину ребра а=vV (кубический корень), здесь а – ребро куба (длина), V – его объем.
- Как найти длину ребра куба, если известны длины диагоналей. Обозначим: а – ребро куба (длина), b – диагональ грани куба (длина), c – диагональ куба (длина). Диагональ ребра и грани куба образуют между собой равносторонний прямоугольный треугольник. Применяем теорему Пифагора, где: a^2+a^2=b^2, здесь (a^ - возведение в степень) Получается: a=v(b^2/2). Извлекая корень квадратный из половины квадрата диагонали его грани, мы найдем длину ребра куба.
- Находим длину ребра по диагонали куба, где а - ребро куба, b - диагональ грани, с - диагональ куба. Они образуют все вместе прямоугольный треугольник. Исходим из теоремы Пифагора где: a^2+b^2=c^2. Применим вышеназванную зависимость между значениями а и b, подставим их в выражение b^2=a^2+a^2. Получив: a^2+a^2+a^2=c^2, найдем: 3*a^2=c^2, получая конечное выражение- a=v(c^2/3).
Если параметры куба задаются в устаревших, национальных и других специфических единицах, тогда следует перевести их в подходящие метрические аналоги – кубические метры, дециметры, сантиметры или миллиметры.
Внимание, только СЕГОДНЯ!
ДРУГОЕ
Объемные геометрические фигуры окружают нас в реальной жизни. Например, куб - это коробка, помещение или даже кубик…
Куб представляет собой объемный вариант квадрата. Зная длину ребра куба (а), можно воспользоваться наиболее…
Куб представляет собой простую стереометрическую (объемную) геометрическую фигуру. Для решения многих физических,…
Как найти площадь куба?Куб - это частный случай параллелепипеда - у него все стороны являются равными квадратами. В…
Куб - правильный многогранник, каждая грань которого представляет собой квадрат. Стороны квадрата являются ребрами…
Слово «куб» часто используется в геометрии. Данный термин имеет древнегреческое происхождение и означает…
Треугольная пирамида - это пирамида, в основе которой находится треугольник. Высота этой пирамиды - это перпендикуляр,…
Часто в геометрии необходимо найти длину стороны квадрата, при этом известны такие его параметры: периметр, площадь,…
Коктейль «Куба-Либре»Коктейль "Куба Либре" также называют "Свободная Куба", именно так переводится его…
В школе на уроках геометрии ученики решают множество задач на нахождение площади и объема различных фигур. Если вам…
В геометрической фигуре параллелепипед имеется шесть граней – четыре основные и два основания (по определению они все…
Задача на нахождение длины прямоугольника может быть сформулирована по-разному. Разберемся, как найти длины сторон…
Многие, кто имеют желание научиться рисовать, часто задаются вопросом: как нарисовать куб во фронтальной перспективе?…
Параллелепипед – это особый вариант призмы. Его исключительность в том, что он состоит из граней четырёхугольной формы,…
Продолжаем рассматривать задания с кубами и параллелепипедами. Основные формулы можно посмотреть в начале . Представленные ниже задачи связаны с изменением объёма и площади поверхности при увеличении (уменьшении) ребра.
В одной из задач используется понятие равновеликости. Что это означает? Равновеликие тела это тела имеющие равный объём. Например, если сказано, что шар равновелик кубу – это означает, что шар и куб имеют равный объём. Рассмотрим задачи:
Если каждое ребро куба увеличить на 9, то его площадь поверхности увеличится на 594. Найдите ребро куба.
Так как существует зависимость площади поверхности куба от его ребра, то, конечно же, воспользуемся формулой площади поверхности куба:
Сказано, что при увеличении ребра на 9 площадь поверхности увеличивается на 594. Запишем формулу площади поверхности для увеличенного куба:
Ребро куба равно 1.
Ответ: 1
Три ребра прямоугольного параллелепипеда, выходящие из одной вершины, равны 4, 16, 27. Найдите ребро равновеликого ему куба.
Равновеликий куб – это куб, объём которого равен объёму параллелепипеда. Известно, что объём куба находится по формуле:
Значит если мы найдём объём параллелепипеда, то сможем найти ребро куба. Объём параллелепипеда равен:
Таким образом:
*Как извлечь корень третьей степени из большого числа можно посмотреть .
Ответ: 12
Во сколько раз увеличится объем куба, если его ребра увеличить в шесть раз?
Объем куба с ребром a равен V 1 = a 3 .
Объем куба с ребром в шесть раз большим равен V 2 = (6a) 3 .
Разделим V 2 на V 1 и получим искомую величину:
Объём куба увеличится в 216 раз.
Ответ: 216
Если каждое ребро куба увеличить на 3, то его объем увеличится на 819. Найдите ребро куба.
Пусть ребро куба равно a .
Запишем чему равен объём для исходного куба и для увеличенного:
Объем куба с ребром a равен V 1 = a 3 .
Объем куба с ребром a + 3 равен V 2 = (a + 3) 3 .
Сказано, что объём увеличился на 819, значит:
Решим уравнение:
Подходящее значение a = 8. Отрицательное значение для данной задачи не имеет физического смысла. Таким образом, ребро куба равно 8.
Ответ: 8
Во сколько раз увеличится площадь поверхности куба, если его ребро увеличить в 24 раза?
Запишем формулу площади поверхности исходного куба и формулу площади поверхности для куба с увеличенным ребром:
Теперь остаётся только лишь найти отношение площадей:
Таким образом, площадь поверхности увеличится в 576 раз.
Ответ: 576
Объем одного куба в 729 раз больше объема другого куба. Во сколько раз площадь поверхности первого куба больше площади поверхности второго куба?
Отметим, что первый куб это больший куб, второй это меньший куб. Мы без труда решим эту задачу, если определим во сколько раз ребро первого куба больше ребра второго. Пусть ребро малого (второго) куба равно х, а большего у. Тогда
По условию:
Значит
Получили, что ребро первого куба большего ребра второго в 9 раз, то есть
Теперь запишем площадь поверхности для обоих кубов:
27080. Три ребра прямоугольного параллелепипеда, выходящие из одной вершины, равны 4, 6, 9. Найдите ребро равновеликого ему куба.
27081. Во сколько раз увеличится объем куба, если его ребра увеличить в три раза?
27102. Если каждое ребро куба увеличить на 1, то его объем увеличится на 19. Найдите ребро куба.
27168. Объем одного куба в 8 раз больше объема другого куба. Во сколько раз площадь поверхности первого куба больше площади поверхности второго куба?
Есть ещё отличный подход для решения задач, в которых где речь идёт о изменении объёма и площади поверхности для таких тел как: куб, параллелепипед, шар, правильная четырёхугольная пирамида, конус, цилиндр, при увеличении (уменьшении) ребра (радиуса) в некоторое количество раз. Такие задания практически можно решать в одну строчку. Об этом расскажу в будущем, не пропустите!
Всего доброго! Успеха Вам!
С уважением, Александр.
P.S: Буду благодарен Вам, если расскажете о сайте в социальных сетях.
Зная некоторые параметры куба, можно легко найти его ребро. Для этого достаточно лишь иметь информацию о его объеме, площади грани или длине диагонали грани или куба.
Вам понадобится
- Калькулятор
Инструкция
В основном встречаются четыре типа задач, в которых необходимо найти ребро куба. Это определение длины ребра куба по площади грани куба, по объему куба, по диагонали грани куба и по диагонали куба. Рассмотрим все четыре варианта таких задач. (Остальные задания, как правило, являются вариациями вышеперечисленных или задачами по тригонометрии, имеющими весьма косвенное отношение к рассматриваемому вопросу)
Если известна площадь грани куба, то найти ребро куба очень просто. Так как грань куба представляет собой квадрат со стороной, равной ребру куба, то ее площадь равняется квадрату ребра куба. Следовательно длина ребра куба равняется корню квадратному из площади его грани, то есть:
а - длина ребра куба,
S - площадь грани куба.
Нахождение грани куба по его объему еще проще. Учитывая, что объем куба равен кубу (третьей степени) длины ребра куба, получаем что длина ребра куба равняется корню кубическому (третьей степени) из его объема, т.е.:
а=?V (кубический корень), где
а - длина ребра куба,
V - объем куба.
Немногим сложнее нахождение длины ребра куба по известным длинам диагоналей. Обозначим через:
а - длину ребра куба-
b - длину диагонали грани куба-
c - длину диагонали куба.
Как видно из рисунка, диагональ грани и ребра куба образуют прямоугольный равносторонний треугольник. Следовательно, по теореме Пифагора:
(^ - значок возведения в степень).
Отсюда находим:
(чтобы найти ребро куба нужно извлечь квадратный корень из половины квадрата диагонали грани).
Чтобы найти ребро куба по его диагонали, снова воспользуемся рисунком. Диагональ куба (с), диагональ грани (b) и ребро куба (а) образуют прямоугольный треугольник. Значит, согласно теореме Пифагора:
Воспользуемся вышеустановленной зависимостью между a и b и подставим в формулу
b^2=a^2+a^2. Получаем:
a^2+a^2+a^2=c^2, откуда находим:
3*a^2=c^2, следовательно.
Нередко встречаются задачи, в которых необходимо найти ребро куба, зачастую это следует проделать на основе информации о его объеме, площади грани или её диагонали. Существует несколько вариантов определения ребра куба.
В том случае, если известна площадь куба, то можно легко определить ребро. Грань куба представляет собой квадрат со стороной, равной ребру куба. Соответственно, её площадь равняется квадрату ребра куба. Следует воспользоваться формулой: а=√S, где а – это длина ребра куба, а S – это площадь грани куба. Найти ребро куба по его объему – еще более простая задача. Нужно учитывать, что объем куба равен кубу (в третьей степени) длины ребра куба. Получается, что длина ребра равняется кубическому корню из его объема. То есть, мы получаем следующую формулу: а=√V, где а – это длина ребра куба, а V – объем куба.
Метод 1 из 3: Возведение в куб ребра куба
- Найдите длину одного ребра куба. Как правило, длина ребра куба дана в условии задачи. Если вы
вычисляете объем реального объекта кубической формы, измерьте его ребро линейкой или рулеткой.
Рассмотрим пример . Ребро куба равно 5 см. Найдите объем куба.
Возведите в куб длину ребра куба. Другими словами, умножьте длину ребра куба саму на себя три раза.
Если s - длина ребра куба, то
и, таким образом, вы вычислите объем куба .
Этот процесс аналогичен процессу нахождения площади основания куба (равна произведению длины на
ширину квадрата в основании) и последующему умножению площади основания на высоту куба (то есть,
другими словами, вы умножаете длину на ширину и на высоту). Так как в кубе длина ребра равна ширине и
равна высоте, то это процесс можно заменить возведением ребра куба в третью степень.
В нашем примере объем куба равен:
- К ответу припишите единицы измерения объема. Так как объем - это количественная
характеристика пространства, занимаемого телом, то единицами измерения объема являются кубические
единицы (кубические сантиметры , кубические метры и т.п.).
В нашем примере размер ребра куба давался в сантиметрах, поэтому объем будет измеряться в кубических
сантиметрах (или в см 3). Итак, объем куба равен 125 см 3 .
Если размер ребра куба дается в других единицах, то и объем куба измеряется в соответствующих
кубических единицах.
Например, если ребро куба равно 5 м (а не 5 см), то его объем равен 125 м 3 .
Метод 2 из 3: Вычисление объема по площади поверхности
- В некоторых задачах длина ребра куба не дана, но даны другие величины, с помощью которых вы
можете найти ребро куба и его объем. Например, если вам дана площадь поверхности куба, то разделите
ее на 6, из полученного значения извлеките квадратный корень и вы найдете длину ребра куба. Затем
возведите длину ребра куба в третью степень и вычислите объем куба.
Площадь поверхности куба равна 6s 2 ,
где s - длина ребра куба (то есть вы находите площадь одной грани куба, а затем умножаете ее на 6, так
как у куба 6 равных граней).
Рассмотрим пример. Площадь поверхности куба равна 50 см 2 . Найдите объем куба.
- Разделите площадь поверхности куба на 6 (так как у куба 6 равных граней, вы получите площадь
одной грани куба). В свою очередь площадь одной грани куба равна s 2 , где s - длина ребра куба.
В нашем примере: 50/6 = 8,33 см 2 (не забывайте, что площадь измеряется в квадратных единицах - см 2 ,
м 2 и т.п.).
- Так как площадь одной грани куба равна s 2 , то извлеките квадратный корень из значения площади
одной грани и получите длину ребра куба.
В нашем примере, √8,33 = 2,89 см.
- Возведите в куб полученное значение, чтобы найти объем куба.
В нашем примере: 2,89 * 2,89 * 2,89 = 2,893 = 24,14 см 3 . К ответу не забудьте приписать кубические
единицы.
Метод 3 из 3: Вычисление объема по диагонали
- Разделите диагональ одной из граней куба на √2, чтобы найти длину ребра куба. Таким образом,
если в задаче дана диагональ грани (любой) куба, то вы можете найти длину ребра куба, разделив
диагональ на √2.
Рассмотрим пример. Диагональ грани куба равна 7 см. Найдите объем куба. В этом случае длина ребра куба
равна 7/√2 = 4,96 см. Объем куба равен 4,963 = 122,36 см 3 .
Запомните: d 2 = 2s 2 ,
где d - диагональ грани куба, s - ребро куба. Эта формула вытекает из теоремы Пифагора , согласно
которой квадрат гипотенузы (в нашем случае диагональ грани куба) прямоугольного треугольника равен
сумме квадратов катетов (в нашем случае ребер), то есть:
d 2 = s 2 + s 2 = 2s 2 .
- Разделите диагональ куба на √3, чтобы найти длину ребра куба. Таким образом, если в задаче
дана диагональ куба, то вы можете найти длину ребра куба, разделив диагональ на √3.
Диагональ куба - отрезок, соединяющий две вершины, симметричные относительно центра куба, равный
D 2 = 3s 2
(где D - диагональ куба, s - ребро куба).
Эта формула вытекает из теоремы Пифагора , согласно которой квадрат гипотенузы (в нашем случае
диагональ куба) прямоугольного треугольника равен сумме квадратов катетов (в нашем случае один катет -
это ребро, а второй катет - это диагональ грани куба, равная 2s 2 ), то есть
D 2 = s 2 + 2s 2 = 3s 2 .
Рассмотрим пример . Диагональ куба равна 10 м. Найдите объем куба.
D 2 = 3s 2
10 2 = 3s 2
100 = 3s 2
33,33 = s 2
5,77 м = s
Объем куба равен 5,773 = 192,45 м 3 .