Czy ktoś wytłumaczy mi to zadanie z matematyki?

Oblicz objętość graniastosłupa prawidłowego czworokątnego, jeśli krawędź podstawy ma 5 cm, a pole powierzchni całkowitej graniastosłupa jest równe 276 cm2.


Odpowiedź :

Jeśli jest to graniastosłup prawidłowy czworokątny to znaczy że w podstawie ma kwadrat, dzięki temu można policzyć pole podstawy:

[tex]Pp=5^{2}=25[/tex]

Pole powierzchni całkowitej to dwa razy pole podstawy plus pole powierzchni bocznej. Mając pole podstawy można policzyć pole powierzchni bocznej:

[tex]Ppb=276-2*25=276-50=226[/tex]

Ponieważ graniastosłup ten ma kwadrat w podstawie, to ma cztery ściany boczne, a więc pole jednej ściany to pole powierzchni podzielone na cztery:

[tex]226:4=56,5[/tex]

Wiadomo, że ścianą boczną jest prostokąt o polu 56,5 i jednej krawędzi równej 5. Można zatem policzyć wysokość graniastosłupa:

[tex]5*x=56,5\\x=11,3[/tex]

Mając pole podstawy oraz wysokość graniastosłupa można policzyć jego objętość:

[tex]V=Pp*H= 25*11,3=282,5[/tex]

Szczegółowe wyjaśnienie:

Wiemy, że jest to graniastosłup prawidłowy czworokątny, czyli w podstawie ma figurę foremną (taką, która ma wszystkie boki równe), w tym przypadku jest to kwadrat. Gdy mamy podaną krawędź podstawy możemy obliczyć pole podstawy.

Wzór na pole kwadratu, który jest w tym graniastosłupie podstawą to: [tex]a^{2}[/tex]

a = 5 cm

[tex]a^{2}[/tex] = [tex](5cm)^{2}[/tex] = 25[tex]cm^{2}[/tex]

Wzór na pole całkowite graniastosłupa to: Pc = 2 * Pp + Pb

Podstawiamy do wzoru:

276 cm2 = 2 * 25 cm2 + Pb

276 cm2 = 50 cm2 + Pb    //-50 cm2

Pb = 226 cm2

Pb = 4 (krawędź podstawy (a) * wysokość graniastosłupa (h)

Podstawiamy do powyższego wzoru:

226 cm2 = 4 ( 5 cm * x)

226 cm2 = 20 cm * x   //: 20 cm

x = 11,3 cm

Wysokość tego graniastosłupa to 11,3 cm. Gdy mamy wysokość graniastosłupa oraz pole podstawy możemy obliczyć jego objętość.

Wzór na objętość: V = Pp * H

Podstawiamy do wzoru:

V = 25 cm2 * 11,3 cm

V = 282,5 cm3

Odp. Objętość tego graniastosłupa prawidłowego czworokątnego wynosi 282,5 cm3.