Exacta

Prizmė ir piramidė: tūris, paviršiaus plotas ir pjūviai

Piramidės tūris lygus trečdaliui pagrindo ploto ir aukštinės sandaugos: V=13SHV = \frac{1}{3} S H. Prizmės tūris lygus pagrindo plotui, padaugintam iš aukštinės: V=SHV = S H. Taigi piramidė, kurios pagrindas ir aukštinė tokie pat kaip prizmės, užima lygiai trečdalį prizmės tūrio. Pavyzdžiui, kai pagrindo plotas 12 cm², o aukštinė 5 cm, prizmės tūris 12⋅5=6012 \cdot 5 = 60 cm³, o piramidės – 60:3=2060 : 3 = 20 cm³. Toliau – abiejų kūnų elementai, paviršiaus plotas, 12 klasės pjūviai, A (išplėstinio) kurso nupjautinė piramidė ir uždaviniai su atsakymais.

Prizmės ir piramidės elementai: pagrindas, briaunos, aukštinė

Prizmė ir piramidė yra briaunainiai – erdvės kūnai, kurių paviršius sudarytas iš daugiakampių. Tie daugiakampiai vadinami sienomis, jų kraštinės – briaunomis, o kampų viršūnės – kūno viršūnėmis. Stačiosios prizmės ir piramidės tūrio formules taikyti mokomasi 7 klasėje (stačiakampio gretasienio – jau 5 klasėje). 8 klasėje pagal Pitagoro teoremą skaičiuojamas paviršiaus plotas ir trūkstami ilgiai, pavyzdžiui, aukštinė. 12 klasėje pridedami pjūviai.

Prizmė turi du lygius pagrindus, esančius lygiagrečiose plokštumose, o jos šoninės sienos yra lygiagretainiai. Pavadinimas priklauso nuo pagrindo: trikampės prizmės pagrindai – trikampiai, šešiakampės – šešiakampiai. Prizmės aukštinė – atstumas tarp jos pagrindų. Stačiosios prizmės šoninės briaunos statmenos pagrindams, todėl šoninės sienos yra stačiakampiai, o aukštinė lygi šoninei briaunai. Taisyklingoji prizmė – stačioji prizmė, kurios pagrindas yra taisyklingasis daugiakampis (visos kraštinės ir visi kampai lygūs), pavyzdžiui, kvadratas. Stačiakampis gretasienis ir kubas – taip pat keturkampės prizmės. Toliau visos prizmės – stačiosios.

Piramidės pagrindas – daugiakampis, o šoninės sienos – trikampiai su bendra viršūne SS. Piramidės aukštinė HH – statmuo, nuleistas iš viršūnės SS į pagrindo plokštumą. Taisyklingosios piramidės pagrindas yra taisyklingasis daugiakampis, o aukštinė krinta į jo centrą. Todėl jos šoninės briaunos lygios, o šoninės sienos – vienodi lygiašoniai trikampiai. Šoninės sienos aukštinė, nuleista iš viršūnės SS, vadinama apotema; žymėsime ją hh.

Kiek kūnas turi viršūnių, briaunų ir sienų, priklauso nuo pagrindo kampų skaičiaus nn. Prizmė turi 2n2n viršūnių, 3n3n briaunų ir n+2n + 2 sienas. Piramidė turi n+1n + 1 viršūnę, 2n2n briaunų ir n+1n + 1 sieną. Pavyzdžiui, trikampė prizmė (n=3n = 3) turi 6 viršūnes, 9 briaunas ir 5 sienas, o keturkampė piramidė (n=4n = 4) – 5 viršūnes, 8 briaunas ir 5 sienas.

HprizmėHhSpiramidė
Kairėje – stačioji trikampė prizmė, jos aukštinė HH lygi šoninei briaunai. Dešinėje – taisyklingoji keturkampė piramidė: aukštinė HH krinta į pagrindo centrą, o apotema hh eina šonine siena. Nematomos briaunos brūkšninės.

Prizmės ir piramidės formulės

Žymenys: SS – pagrindo plotas, PP – pagrindo perimetras, HH – kūno aukštinė, hh – taisyklingosios piramidės apotema, ll – šoninė briauna, aa – pagrindo kraštinė. Taisyklingojoje piramidėje rr – atstumas nuo pagrindo centro iki pagrindo kraštinės, RR – iki pagrindo viršūnės. Pažymėta, kurios formulės yra 2026 m. VBE (valstybinio brandos egzamino) formulių rinkinyje. Kitas reikia mokėti mintinai.

FormulėKada taikyti
V=SHV = S HBet kurios prizmės tūris. Stačiojoje prizmėje aukštinė lygi šoninei briaunai.Išmok mintinai
Ssˇon=P⋅HS_{\text{šon}} = P \cdot HStačiosios prizmės šoninis paviršius: išklotinėje šoninės sienos sudaro vieną stačiakampį, kurio kraštinės PP ir HH.Išmok mintinai
Spav=Ssˇon+2SS_{\text{pav}} = S_{\text{šon}} + 2SVisas prizmės paviršius: šoninis paviršius ir du pagrindai.Išmok mintinai
V=13SHV = \frac{1}{3} S HBet kurios piramidės tūris. Ši formulė yra ir A kurso formulių lape.Yra VBE B kurso formulių lape
Ssˇon=12PhS_{\text{šon}} = \frac{1}{2} P hTaisyklingosios piramidės šoninis paviršius: nn vienodų trikampių, kurių kiekvieno plotas 12ah\frac{1}{2} a h.Išmok mintinai
Spav=Ssˇon+SS_{\text{pav}} = S_{\text{šon}} + SVisas piramidės paviršius: piramidė turi tik vieną pagrindą.Išmok mintinai
h2=H2+r2l2=H2+R2l2=h2+(a2)2\begin{gathered} h^2 = H^2 + r^2 \\ l^2 = H^2 + R^2 \\ l^2 = h^2 + \left(\frac{a}{2}\right)^2 \end{gathered}Trys statieji trikampiai taisyklingojoje piramidėje: kai žinomi du kurio nors iš jų dydžiai, trečiasis randamas pagal Pitagoro teoremą.Išmok mintinai
Sprizme˙s=a2⋅HSpiramide˙s=12⋅a2⋅H\begin{gathered} S_{\text{prizmės}} = a\sqrt{2} \cdot H \\ S_{\text{piramidės}} = \frac{1}{2} \cdot a\sqrt{2} \cdot H \end{gathered}Taisyklingosios keturkampės prizmės ir piramidės įstrižinio pjūvio plotas; a2a\sqrt{2} – pagrindo įstrižainė.Išmok mintinai
Sx=S⋅(xH)2S_x = S \cdot \left(\frac{x}{H}\right)^2Piramidės pjūvis, lygiagretus pagrindui ir nutolęs nuo viršūnės atstumu xx (A kursas).Išmok mintinai
V=13H(S1+S1S2+S2)V = \frac{1}{3} H \left(S_1 + \sqrt{S_1 S_2} + S_2\right)Nupjautinės piramidės tūris: S1S_1 ir S2S_2 – pagrindų plotai, HH – atstumas tarp pagrindų (A kursas).Yra VBE A kurso formulių lape

Prizmės tūris ir paviršiaus plotas

Kodėl prizmės tūris lygus S⋅HS \cdot H? Supjaustyk prizmę į 1 cm storio sluoksnius, lygiagrečius pagrindui. Jei pagrindo plotas 12 cm², kiekviename sluoksnyje telpa 12 kubelių po 1 cm³. Jei aukštinė 5 cm, tokių sluoksnių yra 5, todėl V=12⋅5=60V = 12 \cdot 5 = 60 cm³.

Todėl pirma rask pagrindo plotą, o tada padaugink jį iš aukštinės. Pagrindo plotą skaičiuok kaip plokštumoje: trikampio, trapecijos ar rombo formulėmis. Stačiakampio gretasienio formulė V=abcV = abc – tas pats atvejis: pagrindo plotas abab, aukštinė cc.

Paviršiaus plotas – visų sienų plotų suma. Jį patogu matyti išklotinėje – tai kūno paviršius, perkirptas ir ištiestas plokštumoje. Stačiosios prizmės šoninės sienos išklotinėje susijungia į vieną stačiakampį: jo ilgis lygus pagrindo perimetrui PP, o plotis – aukštinei HH. Todėl Ssˇon=P⋅HS_{\text{šon}} = P \cdot H, o visas paviršius Spav=P⋅H+2SS_{\text{pav}} = P \cdot H + 2S.

Stačiosios trikampės prizmės tūris: palapinė

Palapinė yra stačiosios trikampės prizmės formos (žr. brėžinį). Jos priekinė siena – lygiašonis trikampis, kurio pagrindas 1,8 m, o aukštinė 1,2 m. Palapinės ilgis 2,5 m. a) Koks palapinės tūris? b) Kiek kvadratinių metrų audinio reikia dviem stogo šlaitams, priekinei ir galinei sienoms? Dugno ir siūlių neskaičiuok.

1,8 m1,2 m2,5 m
  1. Prizmės pagrindai – priekinė ir galinė sienos, nors palapinė „guli“ ant šoninės sienos. Pagrindo plotas S=12⋅1,8⋅1,2=1,08S = \frac{1}{2} \cdot 1{,}8 \cdot 1{,}2 = 1{,}08 (m²), o aukštinė – atstumas tarp pagrindų, t. y. ilgis H=2,5H = 2{,}5 m.
  2. V=SH=1,08⋅2,5=2,7V = S H = 1{,}08 \cdot 2{,}5 = 2{,}7 (m³).
  3. Stogo šlaito plotis lygus trikampio šoninei kraštinei. Aukštinė dalija lygiašonio trikampio pagrindą pusiau, todėl gaunamas statusis trikampis su statiniais 0,90{,}9 m ir 1,21{,}2 m. Pagal Pitagoro teoremą šoninė kraštinė 0,92+1,22=2,25=1,5\sqrt{0{,}9^2 + 1{,}2^2} = \sqrt{2{,}25} = 1{,}5 (m).
  4. Du šlaitai – du stačiakampiai: 2⋅1,5⋅2,5=7,52 \cdot 1{,}5 \cdot 2{,}5 = 7{,}5 (m²). Dvi trikampės sienos: 2⋅1,08=2,162 \cdot 1{,}08 = 2{,}16 (m²). Iš viso 7,5+2,16=9,667{,}5 + 2{,}16 = 9{,}66 (m²).

Atsakymas: a) 2,7 m³; b) 9,66 m².

Piramidės tūris: formulė ir kodėl trečdalis

Piramidės tūris V=13SHV = \frac{1}{3} S H; čia SS – pagrindo plotas, HH – aukštinė. Formulė tinka bet kuriai piramidei: trikampei, keturkampei, taisyklingajai ar ne. Svarbūs tik du dydžiai – pagrindo plotas ir aukštinė.

Iš kur trečdalis? Paimk kubą ABCDA1B1C1D1ABCDA_1B_1C_1D_1, kurio briauna aa, ir iš viršūnės D1D_1 išvesk atkarpas į visas kitas viršūnes. Kubas pasidalija į tris piramides su bendra viršūne D1D_1. Jų pagrindai – trys kubo sienos, kuriose taško D1D_1 nėra: ABCDABCD, ABB1A1ABB_1A_1 ir BCC1B1BCC_1B_1. Visos trys piramidės vienodos: kiekvienos pagrindas yra kvadratas, kurio plotas a2a^2, o aukštinė lygi aa, nes viršūnė D1D_1 yra priešingoje kubo sienoje. Kubo tūris a3a^3 padalytas į tris vienodas dalis, todėl kiekvienos piramidės tūris a33=13⋅a2⋅a\frac{a^3}{3} = \frac{1}{3} \cdot a^2 \cdot a. Tai ir yra 13SH\frac{1}{3} S H.

Tai, kad piramidžių su vienodo ploto pagrindais ir vienodomis aukštinėmis tūriai lygūs, mokykloje priimama be įrodymo. Kubo pavyzdys parodo, iš kur atsiranda daugiklis 13\frac{1}{3}.

ABCDA₁B₁C₁D₁
Atkarpos iš viršūnės D1D_1 padalija kubą į tris vienodas piramides. Nuspalvinta piramidė D1ABCDD_1ABCD: jos pagrindas ABCDABCD, aukštinė – briauna DD1DD_1.

Dažna klaida: apotema nėra aukštinė

Žvakių liejimo forma yra taisyklingosios keturkampės piramidės formos. Jos pagrindo kraštinė lygi 10 cm, o kiekvienos šoninės sienos aukštinė, nuleista iš piramidės viršūnės, – 13 cm. Kiek kubinių centimetrų vaško reikia formai pripildyti?

SOM10 cm13 cmH
  1. Klaidingas kelias: V=13⋅102⋅13≈433,3V = \frac{1}{3} \cdot 10^2 \cdot 13 \approx 433{,}3 (cm³). Čia 13 cm yra apotema, ji eina šonine siena. Tūriui reikia aukštinės, statmenos pagrindui.
  2. Piramidė taisyklingoji, todėl aukštinė SOSO krinta į kvadrato centrą OO. Taškas MM – pagrindo kraštinės vidurio taškas (žr. brėžinį), todėl OMOM lygi pusei kraštinės: OM=5OM = 5 cm.
  3. Trikampis SOMSOM statusis (SOSO statmena pagrindui), jo įžambinė – apotema SMSM. Pagal Pitagoro teoremą H=132−52=144=12H = \sqrt{13^2 - 5^2} = \sqrt{144} = 12 (cm).
  4. V=13⋅102⋅12=400V = \frac{1}{3} \cdot 10^2 \cdot 12 = 400 (cm³).
  5. Patikra: aukštinė trumpesnė už apotemą (12<1312 < 13), nes apotema yra įžambinė. Klaidingas atsakymas buvo didesnis būtent todėl.

Atsakymas: 400 cm³.

Piramidės paviršiaus plotas ir trys statieji trikampiai

Piramidės paviršiaus plotas lygus pagrindo ir visų šoninių sienų plotų sumai. Taisyklingosios nn-kampės piramidės šoninės sienos – nn vienodų lygiašonių trikampių. Kiekvieno pagrindas lygus pagrindo kraštinei aa, o aukštinė – apotemai hh. Todėl Ssˇon=n⋅12ah=12PhS_{\text{šon}} = n \cdot \frac{1}{2} a h = \frac{1}{2} P h, o visas paviršius Spav=Ssˇon+SS_{\text{pav}} = S_{\text{šon}} + S.

Taisyklingosios piramidės aukštinė krinta į pagrindo centrą. Atstumą nuo jo iki pagrindo kraštinės žymime rr, iki pagrindo viršūnės – RR. Kvadratui r=a2r = \frac{a}{2}, o R=a22R = \frac{a\sqrt{2}}{2} – pusė įstrižainės. Pavyzdžiui, kai kvadrato kraštinė 10 cm, r=5r = 5 cm, o R=52R = 5\sqrt{2} cm. Lygiakraščio trikampio centras dalija kiekvieną pusiaukraštinę santykiu 2:12 : 1 nuo viršūnės, todėl r=a36r = \frac{a\sqrt{3}}{6}, R=a33R = \frac{a\sqrt{3}}{3}. Taisyklingajam šešiakampiui r=a32r = \frac{a\sqrt{3}}{2}, R=aR = a.

Taisyklingojoje piramidėje yra trys statieji trikampiai. Kai žinomi du kurio nors iš jų dydžiai, trečiąjį rasi pagal Pitagoro teoremą:

  • Aukštinė HH, atstumas rr ir apotema hh. Įžambinė – apotema: h2=H2+r2h^2 = H^2 + r^2.
  • Aukštinė HH, atstumas RR ir šoninė briauna ll. Įžambinė – briauna: l2=H2+R2l^2 = H^2 + R^2.
  • Šoninėje sienoje: apotema hh, pusė pagrindo kraštinės ir šoninė briauna ll. Įžambinė – vėl briauna: l2=h2+(a2)2l^2 = h^2 + \left(\frac{a}{2}\right)^2.

Taisyklingosios trikampės piramidės paviršius ir tūris

Arbatos pakelis yra taisyklingosios trikampės piramidės formos. Jo pagrindo kraštinės lygios po 6 cm, o kiekviena šoninė briauna – 5 cm. Apskaičiuok pakelio viso paviršiaus plotą ir tūrį. Atsakymus suapvalink iki dešimtųjų.

SOM6 cm5 cm
  1. Šoninė siena – lygiašonis trikampis su kraštinėmis 5, 5 ir 6 cm. Apotema SMSM dalija šios sienos pagrindą – 6 cm kraštinę – pusiau, todėl h=52−32=4h = \sqrt{5^2 - 3^2} = 4 (cm).
  2. Ssˇon=3⋅12⋅6⋅4=36S_{\text{šon}} = 3 \cdot \frac{1}{2} \cdot 6 \cdot 4 = 36 (cm²).
  3. Pagrindas – lygiakraštis trikampis. Jo aukštinė 62−32=33\sqrt{6^2 - 3^2} = 3\sqrt{3} cm, plotas S=12⋅6⋅33=93≈15,59S = \frac{1}{2} \cdot 6 \cdot 3\sqrt{3} = 9\sqrt{3} \approx 15{,}59 (cm²).
  4. Spav=36+93≈51,6S_{\text{pav}} = 36 + 9\sqrt{3} \approx 51{,}6 (cm²).
  5. Piramidės aukštinė krinta į pagrindo centrą OO. Atstumas nuo jo iki kraštinės r=OM=636=3r = OM = \frac{6\sqrt{3}}{6} = \sqrt{3} cm, todėl stačiajame trikampyje SOMSOM: H=42−(3)2=13H = \sqrt{4^2 - (\sqrt{3})^2} = \sqrt{13} (cm).
  6. V=13⋅93⋅13=339≈18,7V = \frac{1}{3} \cdot 9\sqrt{3} \cdot \sqrt{13} = 3\sqrt{39} \approx 18{,}7 (cm³).

Atsakymas: Spav≈51,6S_{\text{pav}} \approx 51{,}6 cm², V=339≈18,7V = 3\sqrt{39} \approx 18{,}7 cm³.

Prizmės ir piramidės įstrižinis pjūvis (12 klasė)

Pjūvis – daugiakampis, kurį kūne išpjauna plokštuma. Įstrižinis pjūvis eina per dvi priešingas šonines briaunas. 12 klasėje abiejuose kursuose nagrinėjami taisyklingosios keturkampės prizmės ir piramidės įstrižiniai pjūviai.

Prizmės ABCDA1B1C1D1ABCDA_1B_1C_1D_1 įstrižinis pjūvis AA1C1CAA_1C_1C yra stačiakampis: viena jo kraštinė – pagrindo įstrižainė a2a\sqrt{2}, kita – aukštinė HH. Piramidės SABCDSABCD įstrižinis pjūvis ASCASC yra lygiašonis trikampis. Jo pagrindas – įstrižainė AC=a2AC = a\sqrt{2}, o šoninės kraštinės – piramidės šoninės briaunos. Šio trikampio aukštinė sutampa su piramidės aukštine SOSO, nes OO yra įstrižainės vidurio taškas.

Tame pačiame pjūvyje matyti kampas tarp šoninės briaunos ir pagrindo plokštumos. Tai kampas SAOSAO, nes AOAO yra briaunos SASA projekcija pagrinde – tarsi jos šešėlis, kai šviesa krinta statmenai pagrindui. Kampas tarp šoninės sienos ir pagrindo yra kampas SMOSMO, kur MM – pagrindo kraštinės vidurio taškas. Abu kampai skaičiuojami stačiuosiuose trikampiuose, taikant sinusą, kosinusą ir tangentą.

Egzamino formato uždavinį spręsk pilnu sprendimu: paaiškink, kodėl trikampis statusis ir kuris kampas yra kampas su plokštuma, o tada užrašyk kiekvieną skaičiavimą.

Pilnas sprendimas: įstrižinis pjūvis ir tūris

Taisyklingosios keturkampės piramidės SABCDSABCD pagrindo kraštinė lygi 8 cm, o šoninė briauna su pagrindo plokštuma sudaro 60∘60^\circ kampą. Apskaičiuok: a) piramidės aukštinę; b) įstrižinio pjūvio ASCASC plotą; c) piramidės tūrį. Atsakymus pateik tiksliai.

SABCDO60°8 cm
  1. Tegu OO – pagrindo įstrižainių susikirtimo taškas. Piramidė taisyklingoji, todėl jos aukštinė SOSO krinta į tašką OO ir SO⊥AOSO \perp AO.
  2. Pagrindo įstrižainė AC=82+82=82AC = \sqrt{8^2 + 8^2} = 8\sqrt{2} cm, o AO=AC2=42AO = \frac{AC}{2} = 4\sqrt{2} cm.
  3. AOAO yra briaunos SASA projekcija pagrindo plokštumoje, todėl kampas tarp SASA ir pagrindo yra ∠SAO=60∘\angle SAO = 60^\circ.
  4. a) Stačiajame trikampyje SOASOA: SO=AO⋅tg⁡60∘=42⋅3=46SO = AO \cdot \operatorname{tg} 60^\circ = 4\sqrt{2} \cdot \sqrt{3} = 4\sqrt{6} (cm).
  5. b) Pjūvis ASCASC – trikampis, kurio pagrindas AC=82AC = 8\sqrt{2}, o aukštinė SO=46SO = 4\sqrt{6}: SASC=12⋅82⋅46=1612=323S_{ASC} = \frac{1}{2} \cdot 8\sqrt{2} \cdot 4\sqrt{6} = 16\sqrt{12} = 32\sqrt{3} (cm²).
  6. Patikra kitu keliu: SA=AOcos⁡60∘=82=ACSA = \frac{AO}{\cos 60^\circ} = 8\sqrt{2} = AC. Trikampis ASCASC lygiakraštis, jo plotas 34⋅(82)2=323\frac{\sqrt{3}}{4} \cdot (8\sqrt{2})^2 = 32\sqrt{3}. Sutampa.
  7. c) V=13⋅82⋅46=25663≈209,0V = \frac{1}{3} \cdot 8^2 \cdot 4\sqrt{6} = \frac{256\sqrt{6}}{3} \approx 209{,}0 (cm³).

Atsakymas: a) 464\sqrt{6} cm; b) 32332\sqrt{3} cm²; c) 25663\frac{256\sqrt{6}}{3} cm³.

Nupjautinės piramidės tūris ir pjūviai, lygiagretūs pagrindui (A kursas)

Plokštuma, lygiagreti piramidės pagrindui, piramidę padalija į dvi dalis. Viršuje lieka mažesnė piramidė, panaši į pradinę, o apačioje – nupjautinė piramidė. Jos pagrindai – du panašūs daugiakampiai lygiagrečiose plokštumose, šoninės sienos – trapecijos, o aukštinė – atstumas tarp pagrindų.

Jei pjūvis nutolęs nuo viršūnės atstumu xx, mažosios ir pradinės piramidžių panašumo koeficientas k=xHk = \frac{x}{H}. Mažosios piramidės ilgiai lygūs pradinės ilgiams, padaugintiems iš kk, plotai – iš k2k^2, tūris – iš k3k^3 (plg. trikampių panašumą). Pavyzdžiui, plokštuma per aukštinės vidurį atkerta piramidę, kurios pagrindo plotas 4 kartus, o tūris 8 kartus mažesnis už pradinės piramidės.

Nupjautinės piramidės tūris lygus didžiosios ir mažosios piramidžių tūrių skirtumui. Iš šio skirtumo išvedama formulė V=13H(S1+S1S2+S2)V = \frac{1}{3} H \left(S_1 + \sqrt{S_1 S_2} + S_2\right), kuri yra A kurso formulių lape. Taisyklingosios nupjautinės piramidės šoninės sienos – vienodos lygiašonės trapecijos, o jų aukštinė vadinama nupjautinės piramidės apotema.

Nupjautinės piramidės tūris: vazonas

Vazono vidus yra taisyklingosios keturkampės nupjautinės piramidės formos. Dugnas – kvadratas, kurio kraštinė 30 cm, viršutinė anga – kvadratas, kurio kraštinė 50 cm, o atstumas tarp dugno ir angos plokštumų – 30 cm. Kiek litrų žemių reikia vazonui pripildyti iki viršaus?

50 cm30 cm30 cm
  1. Pagrindų plotai: S1=302=900S_1 = 30^2 = 900 (cm²), S2=502=2500S_2 = 50^2 = 2500 (cm²), S1S2=900⋅2500=30⋅50=1500\sqrt{S_1 S_2} = \sqrt{900 \cdot 2500} = 30 \cdot 50 = 1500.
  2. V=13⋅30⋅(900+1500+2500)=10⋅4900=49 000V = \frac{1}{3} \cdot 30 \cdot (900 + 1500 + 2500) = 10 \cdot 4900 = 49\,000 (cm³).
  3. Vienas litras yra 1000 cm31000\ \text{cm}^3, todėl V=49V = 49 l.
  4. Patikra kitu keliu. Papildyk vazoną iki visos piramidės su viršūne apačioje. Kraštinių santykis 30:50=3:530 : 50 = 3 : 5, todėl mažosios piramidės aukštinė xx tenkina xx+30=35\frac{x}{x + 30} = \frac{3}{5}. Iš čia 5x=3x+905x = 3x + 90, x=45x = 45 cm, o didžiosios aukštinė 7575 cm.
  5. V=13⋅2500⋅75−13⋅900⋅45=62 500−13 500=49 000V = \frac{1}{3} \cdot 2500 \cdot 75 - \frac{1}{3} \cdot 900 \cdot 45 = 62\,500 - 13\,500 = 49\,000 (cm³). Sutampa.

Atsakymas: 49 l.

Dažnos klaidos skaičiuojant prizmės ir piramidės tūrį

  • Pamirštamas daugiklis 13\frac{1}{3} piramidės tūryje arba, atvirkščiai, pridedamas prizmei. Patikrink: piramidė telpa į prizmę su tuo pačiu pagrindu ir aukštine, todėl jos tūris turi būti mažesnis.
  • Apotema ar šoninė briauna paimama vietoj aukštinės. Tūriui reikia aukštinės HH, statmenos pagrindui. Apotema ir šoninė briauna yra įžambinės, todėl visada ilgesnės už HH (žr. žvakių formos pavyzdį).
  • Supainiojami atstumai nuo pagrindo centro iki kraštinės (rr) ir iki viršūnės (RR). Su apotema eina rr, su šonine briauna – RR. Kvadrate rr lygus pusei kraštinės, o RR – pusei įstrižainės.
  • Sumaišomi vienetai. Plotas matuojamas cm2\text{cm}^2, tūris – cm3\text{cm}^3. Atsakant litrais, 1 litras yra 1000 cm31000\ \text{cm}^3, o ne 100.
  • Pjūvio, lygiagretaus pagrindui, plotas klaidingai dauginamas iš kk, nors reikia dauginti iš k2k^2. Pjūvio per aukštinės vidurį plotas lygus ketvirtadaliui pagrindo ploto, o ne pusei.

Prizmė ir piramidė egzaminuose: NMPP 8 ir VBE

Datos nurodytos 2027 metams. Turinys ir leidžiamos priemonės aprašyti pagal 2026 m. tvarką, nes nauji aprašai dar nepatvirtinti (jų projektų būklė – sąrašo pabaigoje).

  • NMPP 8 (nacionalinis mokinių pasiekimų patikrinimas 8 klasėje) vyks 2027 m. kovo 12 d. Pagal 2026 m. aprašą gali būti uždavinių iš visų 5–7 klasių temų, o iš 8 klasės turinio neįtraukiama: transformacijos; braižymas; erdvės figūros; tūrio skaičiavimai; duomenys ir jų interpretavimas. Stačiosios prizmės ir piramidės tūrio formulės taikomos jau 7 klasėje, todėl paprastų tūrio uždavinių per NMPP 8 gali būti. 8 klasės prizmės ir piramidės uždavinių (paviršiaus plotas, Pitagoro teorema kūnuose) nebus: jie priklauso neįtrauktoms temoms. 2026 m. priemonės: lapas užrašams, kompiuteris; skaičiuotuvu naudotis neleidžiama. Plačiau – NMPP 8 klasei.
  • VBE (valstybinis brandos egzaminas). Prizmė ir piramidė, jų įstrižiniai pjūviai, paviršiaus plotai ir tūriai – IV gimnazijos (12) klasės stereometrijos dalis abiem kursams. Nupjautinė piramidė ir pjūviai, lygiagretūs pagrindui, – tik A (išplėstinio) kurso turinys. Matematikos VBE pagal 2026 m. tvarką laikomas dviem dalimis: pirmoji dalis – III gimnazijos klasėje, antroji dalis – IV gimnazijos klasėje. Bendrojoje programoje parašyta, kad antrosios dalies užduotis rengiama pagal III–IV gimnazijos (11–12) klasių turinį. Todėl 12 klasės prizmės ir piramidės uždaviniai gali būti antrojoje dalyje. Antrosios dalies vykdymo būdas 2026 m. – tradicinis. Daugiau apie ją – VBE antrosios dalies puslapyje.
  • VBE priemonės (2026 m. tvarka): pirmojoje dalyje – lapas užrašams, kompiuteris, skaičiuotuvas, formulių rinkiniai (1 priedas); antrojoje dalyje – skaičiuotuvas, formulių rinkinys (1 priedas). Formulių rinkinys (2026 m. tvarka): oficialus rinkinys – VBE užduočių aprašo 1 priedas: I skyrius – matematikos (B), II skyrius – matematikos (A). Piramidės tūrio formulė yra abiejuose skyriuose, nupjautinės piramidės – tik II skyriuje (A). Prizmės tūrio, prizmės ir piramidės paviršiaus ploto bei pjūvių formulių rinkinyje nėra, todėl jas reikia mokėti mintinai. Visas rinkinio turinys – VBE formulių puslapyje.
  • NŠA (Nacionalinė švietimo agentūra) paskelbė, kad viešam derinimui teikiami atnaujinti užduočių aprašų projektai: NMPP ir PUPP – 2026 m. spalio 1 d., VBE – 2026 m. spalio 7 d.

Prizmės ir piramidės uždaviniai su atsakymais

Prie kiekvieno uždavinio nusibraižyk kūną ir pažymėk, kuris stačiasis trikampis padės rasti trūkstamą dydį. Atsakymą atsiversk tik išsprendęs.

Lengvesni

1. Stačiosios prizmės pagrindas – statusis trikampis, kurio statiniai 5 cm ir 12 cm. Prizmės aukštinė lygi 7 cm. Apskaičiuok prizmės tūrį.

Rodyti atsakymą

Atsakymas: 210 cm³.

S=12⋅5⋅12=30S = \frac{1}{2} \cdot 5 \cdot 12 = 30 (cm²), V=30⋅7=210V = 30 \cdot 7 = 210 (cm³).

2. Sugretink kiekvieną kūną A–C su jo briaunų skaičiumi 1–4. A) šešiakampė prizmė; B) septynkampė piramidė; C) keturkampė prizmė. 1) 12; 2) 14; 3) 16; 4) 18.

Rodyti atsakymą

Atsakymas: A–4, B–2, C–1.

Prizmė turi 3n3n briaunų, piramidė – 2n2n: 3⋅6=183 \cdot 6 = 18, 2⋅7=142 \cdot 7 = 14, 3⋅4=123 \cdot 4 = 12. Skaičius 16 tiktų aštuonkampei piramidei.

3. Piramidės pagrindas – stačiakampis, kurio kraštinės 9 cm ir 4 cm, o piramidės aukštinė lygi 10 cm. Apskaičiuok piramidės tūrį.

Rodyti atsakymą

Atsakymas: 120 cm³.

4. Išdėstyk kūnus nuo mažiausio iki didžiausio tūrio. A) Prizmė, kurios pagrindo plotas 12 cm², o aukštinė 5 cm. B) Piramidė, kurios pagrindo plotas 30 cm², o aukštinė 5 cm. C) Piramidė, kurios pagrindo plotas 12 cm², o aukštinė 16 cm.

Rodyti atsakymą

Atsakymas: B, A, C.

VA=12⋅5=60V_A = 12 \cdot 5 = 60, VB=13⋅30⋅5=50V_B = \frac{1}{3} \cdot 30 \cdot 5 = 50, VC=13⋅12⋅16=64V_C = \frac{1}{3} \cdot 12 \cdot 16 = 64 (cm³).

Vidutiniai

5. Taisyklingosios šešiakampės prizmės pagrindo kraštinė lygi 4 cm, o aukštinė – 10 cm. Apskaičiuok prizmės šoninio paviršiaus plotą ir tūrį. Tūrį suapvalink iki dešimtųjų.

Rodyti atsakymą

Atsakymas: Ssˇon=240S_{\text{šon}} = 240 cm², V=2403≈415,7V = 240\sqrt{3} \approx 415{,}7 cm³.

Ssˇon=6⋅4⋅10=240S_{\text{šon}} = 6 \cdot 4 \cdot 10 = 240 (cm²). Taisyklingasis šešiakampis – šeši lygiakraščiai trikampiai, todėl S=6⋅34⋅42=243S = 6 \cdot \frac{\sqrt{3}}{4} \cdot 4^2 = 24\sqrt{3} (cm²), o V=243⋅10=2403≈415,7V = 24\sqrt{3} \cdot 10 = 240\sqrt{3} \approx 415{,}7 (cm³).

6. Taisyklingosios keturkampės piramidės pagrindo kraštinė lygi 16 cm, o aukštinė – 15 cm. Apskaičiuok piramidės apotemą ir viso paviršiaus plotą.

Rodyti atsakymą

Atsakymas: Apotema 17 cm, viso paviršiaus plotas 800 cm².

r=16:2=8r = 16 : 2 = 8 cm, h=152+82=17h = \sqrt{15^2 + 8^2} = 17 cm. Ssˇon=12⋅64⋅17=544S_{\text{šon}} = \frac{1}{2} \cdot 64 \cdot 17 = 544 (cm²), Spav=544+162=800S_{\text{pav}} = 544 + 16^2 = 800 (cm²).

7. Girdyklos lovio skerspjūvis – lygiašonė trapecija, kurios pagrindai 40 cm ir 20 cm, o aukštinė 15 cm. Lovio ilgis 2 m. Kiek litrų vandens telpa į lovį?

Rodyti atsakymą

Atsakymas: 90 l.

Lovys – stačioji prizmė, kurios pagrindas yra trapecija: S=40+202⋅15=450S = \frac{40 + 20}{2} \cdot 15 = 450 (cm²). Aukštinė – lovio ilgis, 200200 cm. V=450⋅200=90 000 cm3=90V = 450 \cdot 200 = 90\,000\ \text{cm}^3 = 90 l.

8. Taisyklingosios keturkampės piramidės pagrindo įstrižainė lygi 12 cm, o šoninė briauna – 10 cm. Apskaičiuok piramidės tūrį.

Rodyti atsakymą

Atsakymas: 192 cm³.

Su šonine briauna susijęs atstumas nuo centro iki pagrindo viršūnės: R=12:2=6R = 12 : 2 = 6 cm, H=102−62=8H = \sqrt{10^2 - 6^2} = 8 cm. Kvadrato plotas lygus pusei įstrižainės kvadrato: S=122:2=72S = 12^2 : 2 = 72 (cm²). V=13⋅72⋅8=192V = \frac{1}{3} \cdot 72 \cdot 8 = 192 (cm³).

Sunkesni

9. Taisyklingosios keturkampės prizmės pagrindo kraštinė lygi 6 cm, o prizmės įstrižainė su pagrindo plokštuma sudaro 45∘45^\circ kampą. Apskaičiuok prizmės įstrižinio pjūvio plotą ir tūrį.

Rodyti atsakymą

Atsakymas: Pjūvio plotas 72 cm², V=2162≈305,5V = 216\sqrt{2} \approx 305{,}5 cm³.

Prizmės įstrižainės AC1AC_1 projekcija pagrinde – pagrindo įstrižainė AC=62AC = 6\sqrt{2} cm. Trikampis ACC1ACC_1 statusis ir ∠C1AC=45∘\angle C_1AC = 45^\circ, todėl H=CC1=AC=62H = CC_1 = AC = 6\sqrt{2} cm. Pjūvis AA1C1CAA_1C_1C – stačiakampis: 62⋅62=726\sqrt{2} \cdot 6\sqrt{2} = 72 (cm²). V=62⋅62=2162≈305,5V = 6^2 \cdot 6\sqrt{2} = 216\sqrt{2} \approx 305{,}5 (cm³).

10. Taisyklingosios keturkampės piramidės aukštinė lygi 636\sqrt{3} cm, o šoninė siena su pagrindo plokštuma sudaro 60∘60^\circ kampą. Apskaičiuok piramidės šoninio paviršiaus plotą.

Rodyti atsakymą

Atsakymas: 288 cm².

Tegu SS – piramidės viršūnė, OO – pagrindo centras, MM – pagrindo kraštinės vidurio taškas. Kampas tarp šoninės sienos ir pagrindo yra ∠SMO\angle SMO. OM=63tg⁡60∘=6OM = \frac{6\sqrt{3}}{\operatorname{tg} 60^\circ} = 6 cm, todėl pagrindo kraštinė 1212 cm. Apotema SM=OMcos⁡60∘=12SM = \frac{OM}{\cos 60^\circ} = 12 cm. Ssˇon=12⋅48⋅12=288S_{\text{šon}} = \frac{1}{2} \cdot 48 \cdot 12 = 288 (cm²).

11. Piramidės aukštinė lygi 12 cm, o pagrindo plotas – 90 cm². Per aukštinės tašką, esantį 4 cm atstumu nuo viršūnės, išvesta plokštuma, lygiagreti pagrindui. Apskaičiuok pjūvio plotą ir gautos nupjautinės piramidės tūrį. Tūrį suapvalink iki dešimtųjų.

Rodyti atsakymą

Atsakymas: Pjūvio plotas 10 cm², tūris 10403≈346,7\frac{1040}{3} \approx 346{,}7 cm³.

k=412=13k = \frac{4}{12} = \frac{1}{3}, todėl pjūvio plotas 90⋅19=1090 \cdot \frac{1}{9} = 10 (cm²). Visos piramidės tūris 13⋅90⋅12=360\frac{1}{3} \cdot 90 \cdot 12 = 360, mažosios – 360⋅127=403360 \cdot \frac{1}{27} = \frac{40}{3}, nupjautinės – 360−403=10403≈346,7360 - \frac{40}{3} = \frac{1040}{3} \approx 346{,}7 (cm³).

12. Taisyklingosios keturkampės nupjautinės piramidės pagrindų kraštinės lygios 4 cm ir 10 cm, o šoninė briauna – 5 cm. Apskaičiuok nupjautinės piramidės aukštinę ir tūrį. Tūrį suapvalink iki dešimtųjų.

Rodyti atsakymą

Atsakymas: H=7H = \sqrt{7} cm, V=527≈137,6V = 52\sqrt{7} \approx 137{,}6 cm³.

Įstrižinis pjūvis – lygiašonė trapecija su pagrindais 424\sqrt{2} ir 10210\sqrt{2}, šoninės kraštinės – po 5 cm. Iš mažesniojo pagrindo galo nuleidus aukštinę, atkertamas statusis trikampis su statiniu 102−422=32\frac{10\sqrt{2} - 4\sqrt{2}}{2} = 3\sqrt{2}, todėl H=25−18=7H = \sqrt{25 - 18} = \sqrt{7} cm. V=137 (16+16⋅100+100)=15673=527≈137,6V = \frac{1}{3}\sqrt{7}\,(16 + \sqrt{16 \cdot 100} + 100) = \frac{156\sqrt{7}}{3} = 52\sqrt{7} \approx 137{,}6 (cm³).

Dažniausiai užduodami klausimai

Kaip rasti taisyklingosios piramidės tūrį, kai aukštinė nežinoma?

Aukštinę rask stačiajame trikampyje piramidės viduje. Jei žinoma apotema, kitas statinis yra atstumas nuo pagrindo centro iki kraštinės, o kvadratinio pagrindo atveju – pusė kraštinės. Jei žinoma šoninė briauna, kitas statinis yra atstumas nuo centro iki pagrindo viršūnės, kvadratui – pusė įstrižainės. Radęs aukštinę pagal Pitagoro teoremą, padaugink ją iš pagrindo ploto ir padalyk iš trijų.

Kodėl prizmės tūrio formulę reikia mokėti mintinai?

2026 m. VBE formulių rinkinyje yra piramidės, ritinio, kūgio ir rutulio tūrio formulės, bet prizmės tūrio formulės nėra nė viename skyriuje. Ji paprasta: pagrindo plotas, padaugintas iš aukštinės. Ta pati mintis slypi ir ritinio tūrio formulėje, tik ritinio pagrindas yra skritulys.

Kaip apskaičiuoti nupjautinės piramidės tūrį?

Yra du keliai. Pirmasis – A kurso formulių lape esanti formulė: trečdalis aukštinės, padaugintas iš sumos, kurią sudaro abiejų pagrindų plotai ir šaknis iš jų sandaugos. Antrasis – papildyti nupjautinę piramidę iki visos piramidės ir iš didžiosios piramidės tūrio atimti mažosios tūrį. Mažosios piramidės aukštinė randama iš panašumo: pagrindų kraštinių santykis lygus piramidžių aukštinių santykiui.

Kuo skiriasi piramidės šoninio ir viso paviršiaus plotas?

Šoninis paviršius – tai tik šoninės sienos, t. y. trikampiai, susieinantys viršūnėje. Visas paviršius – šoninės sienos ir pagrindas. Taisyklingosios piramidės šoninio paviršiaus plotas lygus pusei pagrindo perimetro, padaugintai iš apotemos. Pridėjęs pagrindo plotą, gausi viso paviršiaus plotą. Uždavinyje atidžiai perskaityk, kurio ploto klausiama.

Taip pat: Keturkampiai · Plotas, perimetras ir tūris · Ritinys, kūgis, rutulys · Matematikos NMPP · Matematikos NMPP 8 klasei · Matematikos A ir B kursas

Šaltiniai

  1. ŠMSM, 2026–2027 mokslo metų nacionalinių mokinių pasiekimų patikrinimų tvarkaraštis ir vykdymo būdas, 1 p.; tikrinta 2026-10-09.
  2. NŠA, Matematikos NMPP 8 klasėje užduoties aprašas (VK-971, 2025-10-31 įsakymo Nr. VK-1115 redakcija), 2 p., 9 punktas; 3 p., 10.7 punktas; tikrinta 2026-10-09.
  3. ŠMSM, Atmintinė abiturientams 2025–2026, 3 p.; 7 p.; tikrinta 2026-10-09.
  4. emokykla.lt, Matematikos bendroji programa, skyrius „Mokinių pasiekimų vertinimas“, išorinis apibendrinamasis vertinimas, VBE antros dalies užduoties struktūra (bendrasis ir išplėstinis kursai); tikrinta 2026-10-09.
  5. NŠA, Matematikos, gamtos mokslų dalykų, informatikos ir inžinerinių technologijų VBE užduočių aprašas (VK-909, 2026-01-07 įsakymo Nr. VK-9 redakcija), 2 p., 7.1.5 ir 7.2.5 punktai; 12–15 p., 1 priedas; tikrinta 2026-10-09.
  6. NŠA naujiena „Viešam derinimui – NMPP ir PUPP užduočių aprašų projektai“ (2026-10-01); tikrinta 2026-10-09.
  7. NŠA naujiena „Atnaujinti valstybinių brandos egzaminų užduočių aprašų projektai teikiami viešam derinimui“; tikrinta 2026-10-09.

Atnaujinta:

Kaip rengiame turinį

Radai klaidą? Parašyk: info@exacta.lt