Понятие объема. Объем прямоугольного параллелепипеда .
Любое геометрическое тело в пространстве характеризуется объемом. Так что же такое объем пространственной фигуры?
Чтобы найти объем сначала выбирают единицу измерения. Единицей объема в Древнем Риме служила амфора (около 25,5 л). Нефть во всем мире измеряют в англо-американских единицах - баррелях, то есть в бочках емкостью 159 литров. Распространённая в России бытовая единица измерения объема — ведро.
амфора (≈ 25,5 л)
баррель (159 л)
ведро
Кубический сантиметр
1 см 3
1 см
1 см 2
1 см
1 см
1 см
За единицу измерения объема в геометрии принимаем куб, ребро которого равно единице измерения отрезков. Куб с ребром 1 см называется кубическим сантиметром, и обозначают см 3 . Аналогично определяются кубический метр (м 3 ), кубический миллиметр (мм 3 ).
Объём — это положительная величина
V = 2 см 3
Свойства объёмов:
Свойство 1
Равные тела имеют равные объёмы
a
h
b
c
h
b
a
c
Свойства объёмов:
Свойство 2
Если тело составлено из нескольких тел , то его объём равен сумме объёмов этих тел
F
V = V F + V Q
Q
Свойства объёмов:
Свойство 3
Если одно тело содержит другое, то объём первого тела
не меньше объёма второго
V = a 3 ⇒ V = 1 см 3
1 см
Следствие
Дано:
а = 1 см
Найти: V 1
V = a 3
V = 1 3 = 1 см 3
Следствие доказано
1
Теорема
Объём прямоугольного параллелепипеда равен произведению трёх его измерений
V = abc
Теорема
Объём прямоугольного параллелепипеда равен произведению
трёх его измерений — V = abc
Дано :
параллелепипед
а, b, c — его измерения
a n ≤ a ≤ a n '
b n ≤ b ≤ b n '
c n ≤ c ≤ c n '
V — объём параллелепипеда
Доказать: V = abc
Доказательство:
a n b n c n ≤ abc ≤ a n 'b n 'c n ' (1)
a
1) а, b, c — конечные десятичные дроби
n — число знаков после запятой (n ≥ 1) ⇒
V n = a n b n c n
V n '= a n 'b n 'c n '
⇒ а . 10 n , b . 10 n , c . 10 n — целые
a n b n c n ≤ V ≤ a n 'b n 'c n ' (2)
c
c n '
⇒ a n b n c n = V = a n ' b n ' c n ' ⇒
c n
⇒ V = abc
2) a, b, c — бесконечная десятичная дробь
a n
b n
b
а n , b n , c n — конечные десятичные дроби
b n '
Теорема доказана
a n '
a n
Следствие 1
Объём прямоугольного параллелепипеда равен произведению площади основания на высоту
c
V = S осн. · h
S = ab
b
a
Следствие 2
Объём прямой призмы, основанием которой является прямоугольный треугольник, равен произведению площади основания на высоту
B 1
A 1
S осн. = 2S ABC
C 1
B
A
C
Задача 1
Дано:
a з
a с , b с , h с и a з , b з , h з — ширина, длина и высота параллелепипедов
b з
h з
Найти: V
2
Решение:
a с = 3, b с = 3, h с = 4
V c = a с b с h с = 3 · 3 · 4 = 36
5
a з = 3 – 2 = 1,
b з = 3,
h з = 5 – 4 = 1
h с
V з = a з b з h з = 1 · 3 · 1 = 3
V = V c + V з = 36 + 3 = 39
Ответ: V = 39
b с
a с
Задача 2
Дано:
250 х120х65 — размер кирпича
2200х120х700 — размер проёма
Найти: N кирпичей
250
120
Решение:
a 1 = 250 , b 1 = 120, h 1 = 65
a 2 = 2 000, b 2 = 120, h 2 = 700
65
V 1 = a 1 b 1 h 1
V 2 = a 2 b 2 h 2
Ответ: 95 кирпичей
Задача 3
3
Дано:
прямоугольный параллелепипед (измерения указаны на рисунке)
4
1
Найти: V
1
Решение:
V = ab с
V 1 — объём полного параллелепипеда с измерениями 4, 3, 3
3
V 2 — объём малого «вырезанного» параллелепипеда с измерениями 3, 1, 1
V — объём данного многогранника
V 1 = a 1 · b 1 · c 1 = 3 · 3 · 4 = 36
V 2 = a 2 · b 2 · c 2 = 3 · 1 · 1 = 3
V = V 1 – V 2 = 36 – 3 = 3 3
Ответ: V = 33
Задача 4
C 1
B 1
Дано:
D 1
АВСDА 1 В 1 С 1 D 1 — прямоугольный параллелепипед
A 1
6 см
∠ B 1 DB = 30°
B 1 D = 6 см ,
Двугранный угол А 1 В 1 ВD = 60 °
B
C
Найти: V
30°
Решение:
60 °
1)
D
A
⇒ ∠ A В D = 60°
3) ∆ABD — прямоуг., ∠ ABD = 60° ⇒
∠ ADB = 18 0° – 9 0° – 6 0° = 30° ⇒
2)
⇒ BB 1 = 6 : 2 = 3 см
BD 2 = AB 2 + AD 2
B 1 D 2 = B 1 B 2 + BD 2
4) V = ab с