МАТЕМАТИКА
Группа 88
Тракторист-машинист с/х производства
Марта 2020 г.
Практическое занятие
Тема: «Вычисление объёма пирамиды, конуса и шара»
Цели:
- систематизировать, обобщить знания и умения по применению различных методов решения задач;
- развивать умение наблюдать, обобщать, классифицировать, анализировать математические ситуации.
Продолжительность занятия - 2 часа
Оборудование: карточки с заданиями, чертежные инструменты, ручка, тетрадь
Краткие теоретические сведения:
Краткое обсуждение тех теоретических знаний, которыми они обладают и пользуются при решении задач.
1. Объём пирамиды вычисляется по формуле:
, где S – площадь основания, h - высота
hh |
2. Объём конуса вычисляется по формуле:
, где S – площадь основания, h – высота
h |
3. Объём шара равен: R3
R |
Примеры решения задач:
Пример 1.
В правильной треугольной пирамиде с вершиной биссектрисы пересекаются в точке , , . Найдите длину отрезка . (См. Рис. 1.)
|
|
Рис. 1. Иллюстрация к условию задачи
Решение. Так как пирамида правильная, то точка будет проектироваться в центр треугольника , то есть в точку (точка пересечения биссектрис равностороннего треугольника и есть его центр). Значит, найти надо высоту пирамиды. Мы знаем, что , откуда
Ответ: .
Пример 2
От треугольной пирамиды отсечена треугольная пирамида плоскостью, проходящей через вершину пирамиды и среднюю линию основания . Найдите объем отсеченной треугольной пирамиды , если . (См. Рис. 2.)
Рис. 2. Иллюстрация к условию задачи 2
Решение. Проблема здесь в том, что найти площадь основания и высоту нельзя. Но это и не нужно. Запишем два равенства и . Заметим, что раз вершина и плоскость основания у новой пирамиды те же, то и высота та же. (См. Рис. 3.)
Рис. 3. Высота у новой пирамиды и старой одна и та же
То есть чтобы посчитать объем необходимо знать, во сколько раз площадь основания новой пирамиды меньше площади основания исходной. , т.к. с коэффициентом подобия .
Тогда .
Ответ: .
Пример 3
Во сколько раз увеличится объем правильного тетраэдра , если все его ребра увеличить в два раза ? (См. Рис. 4.)
Рис. 4. Исходный и увеличенный тетраэдры
Решение. Заметим, что в этом случае площадь основания увеличится в раза, т. к. исходную сторону увеличили в раза и получили треугольник со стороной . (См. Рис. 5.). То есть .
Рис. 5. Основание исходного и увеличенного тетраэдра
Высота тетраэдра также увеличится в раза. Доказать это можно так: опустим высоту и рассмотрим прямоугольный : в нем гипотенуза увеличилась вдвое и катет тоже как радиус описанной окружности около основания. Значит, треугольник перейдет в подобный с коэффициентом . (См. Рис. 6.) То есть .
|
|
Рис. 6. Треугольник с коэффициентом подобия
. Раз площадь увеличилась в раза, а высота – в , то объем увеличится в раз .
Ответ: в раз.
Задания для практической работы
Вариант 1
1. Апофема правильной четырёхугольной пирамиды равна 3 см, плоский угол при вершине 60º. Найти объём пирамиды.
2. Образующая конуса равна 4 см. а угол при вершине осевого сечения равен 90º. Найти объём конуса.
3. Прямоугольный треугольник, гипотенуза которого равна 12 см, а острый угол 45º, вращается вокруг катета. Найти объём полученного тела вращения.
4. В цилиндр вписан шар радиуса R. Найти отношение объёмов цилиндра и шара.
Вариант 2
1. В правильной четырёхугольной пирамиде боковое ребро составляет с плоскостью основания угол 45º. Сторона основания пирамиды равна 6 см. Найти объём пирамиды.
2. Высота конуса равна диаметру его основания. Определить объём конуса, если его высота равна Н.
3. Прямоугольный треугольник, гипотенуза которого равна 6 см, а острый угол 45º, вращается вокруг катета. Найти объём полученного тела вращения.
4. В сферу вписан цилиндр, диагональ осевого сечения которого составляет с основанием угол α. Найти объём цилиндра, если радиус сферы равен r.
Домашнее задание:
Оформить отчет по практической работе
Список литературы:
Геометрия 10-11 класс, автор Атанасян А.С., Бутузов В.Ф., Кадомцев С.Б., учебник для общеобразовательных организаций, базовый и углубленный уровни, 6 издание, Москва «Просвещение» 2019г.