NexTutor
Dział MAT.3.6Stereometria — zadania złożone z różnymi bryłami

Stereometria — zadania złożone z różnymi bryłami

Klasa 3StereometriaBryły złożonePR / rozszerzenie

W złożonej stereometrii nie chodzi o pamiętanie większej liczby wzorów, tylko o rozbicie bryły na proste części. Najpierw identyfikujesz bryły składowe, potem liczysz brakujące długości z przekrojów, a dopiero na końcu objętości i pola.

⏱ ~30 min
Stereometria — zadania złożone z różnymi bryłami

Po co Ci ten temat?

Na maturze rozszerzonej częściej dostajesz sytuację mieszaną: walec ze stożkiem, kula wpisana w walec, bryła po odcięciu fragmentu albo zadanie z podobieństwem. To lekcja o zadaniach wieloetapowych, gdzie najpierw wybierasz metodę, a nie podstawiasz do wzoru.

Poziom: rozszerzenie (lekcja spinająca dział).

Słownictwo

Najważniejsza idea w prostych słowach

Złożone zadanie rozwiązujesz jak układankę: (1) rozpoznaj części bryły, (2) znajdź przekrój pokazujący brakujące długości, (3) policz r,H,l,Rr,H,l,R, (4) dodaj albo odejmij objętości/pola.

Najpierw ustal, czy dana część jest dodana, wycięta czy niewidoczna na zewnątrz. Powierzchnie styku dwóch brył zwykle nie należą do pola zewnętrznego.

SytuacjaNajczęstszy przekrójNarzędzie
stożektrójkąt prostokątny (po połowie)Pitagoras, trygonometria
walecprostokątpole, przekątna, Pitagoras
kula z bryłąkoło przez środekśrednica, promień, Pitagoras
bryły podobnete same kształty w innej skalikk, k2k2, k3k3
Wizualizacja· Dodaj, odejmij czy pomiń?
Trzy panele "Dodaj, odejmij czy pomiń" — 1) dwie sklejone bryły, V = V1 + V2 (dodaj objętości); 2) walec z wyciętym stożkiem, V = V walca minus V stożka (odejmij wycięcie); 3) walec z półkulą, pole tylko powierzchnie widoczne z zewnątrz, koło styku pominięte
Objętość zależy od tego, co zostaje w bryle (dodaj złączone, odejmij wycięte); pole zewnętrzne tylko od tego, co widać z zewnątrz — powierzchnie styku pomijasz.

Co zauważyć: Objętość: co zostaje w bryle (dodaj albo odejmij). Pole: tylko powierzchnie widoczne z zewnątrz — styki pomiń.

Objętość czy pole zewnętrzne — co liczę?

ObjętośćPole zewnętrzne
Pytanieco zostaje w bryleco widać z zewnątrz
Sklejenie bryłdodaj objętościdodaj pola, ale pomiń styk
Wycięcieodejmij objętość wycięciapolicz powierzchnię odsłoniętą

Trzy typy zadań złożonych

Typ A — suma brył: V=V1+V2V=V1+V2 (np. walec ++ półkula, prostopadłościan ++ ostrosłup).

Typ B — różnica brył: V=Vduz˙ejVwyciętejV=V_{\text{dużej}}-V_{\text{wyciętej}} (np. walec z wyciętym stożkiem).

Typ C — bryły podobne (skala kk): długości k\sim k, pola k2\sim k2, objętości k3\sim k3.

Półkula — trzy wzory, które najczęściej się mylą:

Vpoˊłkuli=23πr3Pczaszy=2πr2Ppoˊłkuli z podstawą=3πr2V_{\text{półkuli}}=\tfrac23\pi r3 \qquad P_{\text{czaszy}}=2\pi r2 \qquad P_{\text{półkuli z podstawą}}=3\pi r2

VpoˊłkuliV_{\text{półkuli}} to połowa objętości kuli, a czasza (sama powierzchnia zakrzywiona) to połowa pola kuli 2πr22\pi r2; dodając kołową podstawę πr2\pi r2 dostajesz 3πr23\pi r2. W bryłach sklejonych czasza jest widoczna, a kołowa podstawa półkuli zwykle jest powierzchnią styku — wtedy jej nie liczysz.

Algorytm rozwiązywania zadań krok po kroku

1. Wypisz dane i podkreśl, czego szukasz .

🔒 Zaloguj się, aby zobaczyć całość

Przykład

Przykład rozwiązany

Przykład 1 (różnica — walec minus stożek). Do walca o r=4 , H=10 wpisano stożek o tej samej podstawie i wysokości.

🔒 Zaloguj się, aby zobaczyć całość

Przykład

Typowe pułapki i błędy

- Dodawanie zamiast odejmowania. Gdy jedna bryła jest wycięta , odejmujesz jej objętość.

🔒 Zaloguj się, aby zobaczyć całość

Jak to wygląda na maturze?

Punktowane są etapy : poprawny rysunek/zależność, obliczenie brakującego wymiaru, wybór wzoru, wynik. Nie musisz od razu widzieć całego rozwiązania — rozbij na małe kroki.

🔒 Zaloguj się, aby zobaczyć całość

Kluczowe pojęcia

Bryła złożona

Bryła utworzona z kilku prostszych brył, np. walca i stożka.

Przekrój osiowy

Przekrój pokazujący oś bryły obrotowej i najważniejsze długości.

Powierzchnia zewnętrzna

Ta część powierzchni bryły, którą naprawdę widać z zewnątrz.

Bryły podobne

Bryły o tym samym kształcie, ale innych rozmiarach.

Skala objętości

Jeśli długości zmieniają się k razy, objętości zmieniają się k³ razy.

Skala pól

Jeśli długości zmieniają się k razy, pola zmieniają się k² razy.

Materiały ZPE

4 materiały
Źródła:MEN Podstawa programowa 2018: Matematyka PPCKE Informator maturalny: matematyka PPCKE arkusze maturalne — matematyka PPZPE: Matematyka