Присоединиться

Геометрия·Стереометрия·10–11 класс

Найдите объём правильной шестиугольной призмы со стороной основания 4 см и высотой 10 см

Условие

Стальная заготовка (шестигранный пруток) имеет форму правильной шестиугольной призмы: сторона основания равна 4 см, высота призмы равна 10 см. Найдите площадь основания, объём призмы и площадь её боковой поверхности.

Ответ

Sосн=24341,6S_{\text{осн}} = 24\sqrt{3} \approx 41{,}6 см²; V=2403416V = 240\sqrt{3} \approx 416 см³; Sбок=240S_{\text{бок}} = 240 см².

Решение по шагам

  1. Шаг 1. Разбиваем правильный шестиугольник на треугольники

    Правильный шестиугольник со стороной aa разбивается отрезками, проведёнными из центра в вершины, на шесть равносторонних треугольников со стороной aa (центральный угол каждого равен 360:6=60360^\circ : 6 = 60^\circ, а стороны, идущие из центра, равны между собой — значит, треугольники равносторонние).

    Площадь равностороннего треугольника со стороной aa:

    S=a234.S_\triangle = \frac{a^2\sqrt{3}}{4}.

    Значит, площадь шестиугольника:

    Sосн=6a234=332a2.S_{\text{осн}} = 6\cdot\frac{a^2\sqrt{3}}{4} = \frac{3\sqrt{3}}{2}a^2.
  2. Шаг 2. Элементы основания и план решения

    Дано: a=4a = 4 см, h=10h = 10 см. Выпишем то, что пригодится:

    • радиус описанной окружности равен стороне: R=a=4R = a = 4 см (следует из разбиения на равносторонние треугольники);
    • апофема шестиугольника (радиус вписанной окружности) — высота такого треугольника: a32=233,46\frac{a\sqrt3}{2} = 2\sqrt3 \approx 3{,}46 см;
    • периметр основания: Pосн=6a=64=24P_{\text{осн}} = 6a = 6\cdot 4 = 24 см.

    План: сначала площадь основания по формуле из шага 1, затем объём V=SоснhV = S_{\text{осн}} h и боковая поверхность Sбок=PоснhS_{\text{бок}} = P_{\text{осн}} h. Важно: у призмы в этих формулах нет множителя 13\frac13 — он появляется только у пирамид и конусов.

Осталось ещё 4 шага — откроются после входа:

  • Шаг 3. Площадь основания
  • Шаг 4. Объём призмы
  • Шаг 5. Площадь боковой поверхности
  • Шаг 6. Полная поверхность и итог
Получить полное решение

Бесплатно · займёт минуту

Частые ошибки

  • Считают площадь шестиугольника как 6a26a^2 или a23a^2\sqrt3, забыв формулу 332a2\frac{3\sqrt3}{2}a^2.

  • Путают сторону шестиугольника с апофемой (у правильного шестиугольника апофема равна a32=23\frac{a\sqrt3}{2}=2\sqrt3, а не 4).

  • Применяют к боковой поверхности формулу пирамиды 12Pm\frac12 P m и получают 120 см² вместо 240 см².

  • Умножают объём на 13\frac13 — у призмы этого множителя нет.

  • Округляют 3\sqrt3 слишком грубо (до 1,7) и получают объём 408 см³ вместо 416 см³.

Другие задачи по теме «Стереометрия»