Exacta

Stereometrija: tiesės, plokštumos, kampai ir atstumai erdvėje

Stereometrija – erdvės geometrija: ji nagrinėja tieses ir plokštumas erdvėje, kampus ir atstumus tarp jų bei erdvinius kūnus. 12 klasėje ji prasideda aksiomomis ir tiesių bei plokštumų padėtimis, o pagrindiniai uždaviniai – rasti kampą tarp tiesės ir plokštumos, dvisienį kampą, atstumus ir pjūvių plotus. Kampai ir atstumai erdvėje apibrėžiami per statmenis, todėl jie skaičiuojami trikampiuose, dažnai stačiuosiuose. Prieš pradėdamas pasikartok Pitagoro teoremą ir sinusą, kosinusą ir tangentą stačiajame trikampyje.

Kas yra stereometrija?

Žodis kilęs iš graikų kalbos: „stereos“ reiškia erdvinis, kietas, o „metreo“ – matuoju. Plokštumos geometrija vadinama planimetrija: visos jos figūros guli vienoje plokštumoje. Stereometrijoje atsiranda trečiasis matmuo. Pavyzdžiui, dvi tiesės gali nesikirsti ir vis tiek nebūti lygiagrečios. Be to, ieškomo kampo ar atstumo brėžinyje dažnai nėra – jį reikia susirasti pačiam.

Pagrindinės sąvokos – taškas, tiesė ir plokštuma – neapibrėžiamos. Plokštumą įsivaizduok kaip be galo plačią lygią sieną be storio. Brėžinyje ji vaizduojama lygiagretainiu ir žymima graikiška raide: α\alpha, β\beta, γ\gamma. Šių sąvokų savybes nusako aksiomos – teiginiai, priimami be įrodymo:

  • Per du skirtingus taškus galima nubrėžti tik vieną tiesę.
  • Per tris taškus, kurie nėra vienoje tiesėje, galima išvesti tik vieną plokštumą. Todėl trikojis stovas nekliba: trys atramos taškai visada yra vienoje plokštumoje. Keturių kėdės kojų galai gali ir nebūti vienoje plokštumoje – tada kėdė kliba.
  • Jei du tiesės taškai yra plokštumoje, tai joje yra ir visa tiesė.
  • Jei dvi skirtingos plokštumos turi bendrą tašką, jos kertasi tiese, kuri eina per tą tašką. Visi bendri plokštumų taškai yra šioje tiesėje.

Tiesių ir plokštumų padėtys erdvėje

Iš aksiomų išplaukia trys teoremos. Per tiesę ir jai nepriklausantį tašką eina vienintelė plokštuma. Per dvi susikertančias tieses – taip pat vienintelė. Per dvi lygiagrečias tieses – irgi vienintelė. Pirmosios teoremos įrodymas trumpas: tiesėje pasirink du taškus ir pridėk duotąjį. Gauni tris taškus ne vienoje tiesėje, o per juos eina vienintelė plokštuma. Du tiesės taškai yra joje, todėl joje yra ir visa tiesė. Išplėstiniame (A) kurse šias teoremas reikia mokėti įrodyti, bendrajame (B) – taikyti.

Kaip tiesės ir plokštumos gali būti išsidėsčiusios viena kitos atžvilgiu, lengviausia suprasti žiūrint į kubą ABCDA1B1C1D1ABCDA_1B_1C_1D_1: pagrindas ABCDABCD, viršutinė siena A1B1C1D1A_1B_1C_1D_1, o briaunos AA1AA_1, BB1BB_1, CC1CC_1 ir DD1DD_1 vertikalios.

ABCDA₁B₁C₁D₁
Tiesės ABAB ir CC1CC_1 nesikerta ir nėra lygiagrečios – jos prasilenkiančios.
  • Dvi tiesės kertasi, kai turi vieną bendrą tašką: ABAB ir BB1BB_1 kertasi taške BB.
  • Dvi tiesės lygiagrečios, kai guli vienoje plokštumoje ir neturi bendrų taškų: AB∥D1C1AB \parallel D_1C_1.
  • Dvi tiesės prasilenkiančios, kai nėra plokštumos, kurioje gulėtų abi: ABAB ir CC1CC_1.
  • Tiesė gali priklausyti plokštumai, kirsti ją viename taške arba būti jai lygiagreti: A1B1A_1B_1 lygiagreti pagrindo plokštumai ABCDABCD.
  • Dvi skirtingos plokštumos būna lygiagrečios (pagrindai ABCDABCD ir A1B1C1D1A_1B_1C_1D_1) arba kertasi tiese (sienos ABB1A1ABB_1A_1 ir BCC1B1BCC_1B_1 kertasi tiese BB1BB_1).
  • Tik A kurse: kampas tarp prasilenkiančių tiesių – kampas tarp susikertančių tiesių, lygiagrečių su jomis. CC1∥BB1CC_1 \parallel BB_1, todėl kampas tarp ABAB ir CC1CC_1 lygus kampui tarp ABAB ir BB1BB_1, t. y. 90∘90^\circ.

Statmuo plokštumai, pasviroji ir projekcija

Tiesė vadinama statmena plokštumai, jei ji statmena kiekvienai tos plokštumos tiesei. Visų tiesių patikrinti neįmanoma, todėl taikomas statmenumo požymis: jei tiesė statmena dviem susikertančioms plokštumos tiesėms, ji statmena plokštumai. Kube AA1⊥ABAA_1 \perp AB ir AA1⊥ADAA_1 \perp AD, o ABAB ir ADAD kertasi, todėl briauna AA1AA_1 statmena pagrindo plokštumai.

Lygiagretumo požymis: jei plokštumai nepriklausanti tiesė lygiagreti kuriai nors tos plokštumos tiesei, ji lygiagreti ir pačiai plokštumai. Kadangi A1B1∥ABA_1B_1 \parallel AB, tiesė A1B1A_1B_1 lygiagreti pagrindui.

Iš taško SS, nepriklausančio plokštumai, nuleisk statmenį SOSO; taškas OO vadinamas statmens pagrindu. Bet kuri kita atkarpa SASA, kurios galas AA yra plokštumoje, vadinama pasvirąja, o atkarpa OAOA – jos statmenąja projekcija. Trikampis SOASOA statusis prie OO, nes SOSO statmena kiekvienai plokštumos tiesei, taip pat ir OAOA. Pavyzdžiui, kai SO=3SO = 3 cm, o OA=4OA = 4 cm, pasviroji SA=32+42=5SA = \sqrt{3^2 + 4^2} = 5 cm. Todėl statmuo visada trumpesnis už pasvirąją. Be to, iš dviejų to paties taško pasvirųjų ilgesnė ta, kurios projekcija ilgesnė.

Stereometrijos formulės ir taisyklės

Atskirų stereometrijos formulių nedaug: kampai ir atstumai skaičiuojami trikampiuose, kuriuos sudaro statmuo, pasviroji ir projekcija. Lentelėje hh – taško atstumas iki plokštumos (statmens ilgis), ll – pasvirosios ilgis, pp – jos projekcijos ilgis, φ\varphi – kampas tarp pasvirosios ir plokštumos.

Iš šių formulių 2026 m. VBE (valstybinio brandos egzamino) formulių rinkinyje yra tik kosinusų teorema. Kitų formulių ten nėra, todėl jas reikia mokėti mintinai.

FormulėKada taikyti
sin⁡φ=hl\sin\varphi = \dfrac{h}{l}Kai žinomi taško atstumas iki plokštumos ir pasvirosios ilgis.Išmok mintinai · Plačiau: Sinusas, kosinusas, tangentas
cos⁡φ=pl\cos\varphi = \dfrac{p}{l}Kai žinomi projekcijos ir pasvirosios ilgiai.Išmok mintinai
tg⁡φ=hp\operatorname{tg}\varphi = \dfrac{h}{p}Kai žinomi atstumas iki plokštumos ir projekcijos ilgis. Taip randamas ir dvisienis kampas – apie jį skyriuje žemiau.Išmok mintinai
l2=h2+p2l^2 = h^2 + p^2Statmuo, pasviroji ir projekcija sudaro statųjį trikampį: trūkstamą kraštinę rasi pagal Pitagoro teoremą.Išmok mintinai · Plačiau: Pitagoro teorema
d2=a2+b2+c2d^2 = a^2 + b^2 + c^2Stačiakampio gretasienio su briaunomis aa, bb, cc įstrižainė. Pavyzdžiui, kai briaunos 1, 2 ir 2, d=1+4+4=3d = \sqrt{1 + 4 + 4} = 3. Kubo įstrižainė d=a3d = a\sqrt{3}.Išmok mintinai
a2=b2+c2−2bc⋅cos⁡∠Aa^2 = b^2 + c^2 - 2bc \cdot \cos\angle AKai pjūvio ar sienos trikampis nėra statusis. Kosinusų teorema yra abiejuose 2026 m. VBE formulių rinkinio skyriuose (B ir A kurso).Yra VBE B kurso formulių lape · Plačiau: Sinusų ir kosinusų teoremos

Kampas tarp tiesės ir plokštumos

Kampas tarp tiesės ir plokštumos – tai kampas tarp tiesės ir jos statmenosios projekcijos toje plokštumoje. Jei tiesė statmena plokštumai, kampas lygus 90∘90^\circ. Jei tiesė lygiagreti plokštumai arba joje guli, kampas lygus 0∘0^\circ. Todėl šis kampas visada yra nuo 0∘0^\circ iki 90∘90^\circ.

Kodėl imama būtent projekcija? Per pasvirosios galą AA plokštumoje eina be galo daug tiesių, ir su jomis pasviroji SASA sudaro įvairius kampus. Mažiausias iš jų – kampas su projekcija OAOA. Įsitikink: kitoje plokštumos tiesėje per AA pažymėk tašką MM, kad AM=AOAM = AO. Trikampiuose SAOSAO ir SAMSAM kraštinė SASA bendra ir AO=AMAO = AM, bet SO<SMSO < SM, nes statmuo trumpesnis už pasvirąją. Pagal kosinusų teoremą, kai dvi kraštinės vienodos, mažesnę trečiąją kraštinę atitinka mažesnis kampas tarp jų. Taigi ∠SAO<∠SAM\angle SAO < \angle SAM: kampas su projekcija – mažiausias, todėl jis ir laikomas kampu tarp tiesės ir plokštumos.

Kampą randi trimis žingsniais:

  • Pasirink tiesės tašką SS ir rask jo statmenį SOSO plokštumai. Dažnai tai kūno briauna arba aukštinė.
  • Sujunk OO su tašku AA, kuriame tiesė kerta plokštumą. Atkarpa OAOA – projekcija.
  • Stačiajame trikampyje SOASOA (statusis kampas prie OO) apskaičiuok ∠SAO\angle SAO sinusu, kosinusu arba tangentu.

Pasviroji, projekcija ir kampas su plokštuma

Taškas SS nuo plokštumos α\alpha nutolęs 9 cm atstumu. Iš jo nubrėžta 15 cm ilgio pasviroji SASA. Rask pasvirosios projekcijos ilgį ir kampą tarp pasvirosios ir plokštumos laipsnio dešimtųjų tikslumu.

φSOA9 cm15 cm?α
  1. Nuleisk statmenį SOSO plokštumai: SO=9SO = 9 cm. Atkarpa OAOA – pasvirosios projekcija, o trikampis SOASOA statusis, ∠SOA=90∘\angle SOA = 90^\circ.
  2. Pagal Pitagoro teoremą OA=152−92=144=12OA = \sqrt{15^2 - 9^2} = \sqrt{144} = 12 cm.
  3. Ieškomas kampas – ∠SAO\angle SAO. Prieš jį yra statinis SOSO, todėl sin⁡∠SAO=915=0,6\sin\angle SAO = \frac{9}{15} = 0{,}6.
  4. Skaičiuotuvu, nustatytu laipsniams: ∠SAO≈36,9∘\angle SAO \approx 36{,}9^\circ.

Atsakymas: projekcija 12 cm, kampas ≈36,9∘\approx 36{,}9^\circ.

Dažna klaida: kampas su plokštumos tiese, o ne su projekcija

Stačiakampio gretasienio ABCDA1B1C1D1ABCDA_1B_1C_1D_1 briaunos AB=6AB = 6, AD=2AD = 2, AA1=3AA_1 = 3. Rask kampą tarp įstrižainės BD1BD_1 ir šoninės sienos AA1D1DAA_1D_1D plokštumos laipsnio dešimtųjų tikslumu.

ABCDA₁B₁C₁D₁?623
  1. Rask statmenį plokštumai. Briauna BABA statmena briaunoms ADAD ir AA1AA_1, nes gretasienio sienos – stačiakampiai. Briaunos ADAD ir AA1AA_1 kertasi ir guli sienoje AA1D1DAA_1D_1D, todėl pagal statmenumo požymį BABA statmena šiai sienai.
  2. Vadinasi, taško BB projekcija yra AA, o įstrižainės BD1BD_1 projekcija – atkarpa AD1AD_1. Ieškomas kampas – ∠BD1A\angle BD_1A, o trikampis BAD1BAD_1 statusis prie AA.
  3. BD1=62+22+32=49=7BD_1 = \sqrt{6^2 + 2^2 + 3^2} = \sqrt{49} = 7.
  4. sin⁡∠BD1A=BABD1=67\sin\angle BD_1A = \frac{BA}{BD_1} = \frac{6}{7}, todėl ∠BD1A≈59,0∘\angle BD_1A \approx 59{,}0^\circ.
  5. Klaida būtų paimti kampą su kita sienos tiese, pavyzdžiui, su briauna D1A1D_1A_1: cos⁡∠BD1A1=27\cos\angle BD_1A_1 = \frac{2}{7}, kampas ≈73,4∘\approx 73{,}4^\circ. Tai kampas tarp dviejų tiesių, o ne tarp tiesės ir plokštumos. Jis didesnis už teisingą, kaip ir turi būti: mažiausią kampą tiesė sudaro su savo projekcija.

Atsakymas: ∠BD1A≈59,0∘\angle BD_1A \approx 59{,}0^\circ.

Dvisienis kampas ir trijų statmenų teorema

Dvisienis kampas – figūra, kurią sudaro dvi pusplokštumės su bendra kraštine. Pusplokštumė – tai plokštumos dalis vienoje tiesės pusėje. Pusplokštumės vadinamos sienomis, bendra kraštinė – briauna. Pravertos durys ir siena arba atverstos knygos du lapai sudaro dvisienį kampą.

Dvisienis kampas matuojamas tiesiniu kampu. Briaunoje pasirink tašką KK ir abiejose sienose iš jo nubrėžk spindulius, statmenus briaunai. Kampas tarp šių spindulių – tiesinis kampas. Jo didumas nepriklauso nuo to, kurioje briaunos vietoje paimtas KK, todėl jis laikomas dvisienio kampo didumu. Dvisienis kampas gali būti ir bukas.

Uždaviniuose tiesinį kampą patogu rasti taip. Iš vienos sienos taško SS nuleisk statmenį SOSO kitos sienos plokštumai, iš OO nubrėžk OKOK statmenai briaunai ir sujunk SS su KK. Tada ∠SKO\angle SKO – tiesinis kampas, kai dvisienis kampas smailus (taškas OO patenka į kitą sieną). Jei OO atsiduria už sienos, dvisienis kampas bukas ir lygus 180∘−∠SKO180^\circ - \angle SKO.

Kodėl SKSK statmena briaunai? Briauna statmena SOSO, nes SOSO statmena visai kitos sienos plokštumai. Briauna statmena ir OKOK, nes OKOK taip ir nubrėžei. Tiesės SOSO ir OKOK kertasi, todėl pagal požymį briauna statmena plokštumai SOKSOK, taigi ir jos tiesei SKSK.

Išplėstiniame (A) kurse šis samprotavimas vadinamas trijų statmenų teorema: jei plokštumoje esanti tiesė statmena pasvirosios projekcijai, tai ji statmena ir pačiai pasvirajai. Teisinga ir atvirkštinė teorema: jei tokia tiesė statmena pasvirajai, ji statmena ir projekcijai. Aukščiau SKSK – pasviroji, OKOK – jos projekcija, o briauna – plokštumoje esanti tiesė. Pavadinimas kilęs iš trijų statmenumų: SOSO – plokštumai, OKOK ir SKSK – briaunai. Bendrojo (B) kurso programoje šios teoremos nėra, bet tą patį statųjį kampą pagrindi statmenumo požymiu, kaip parodyta aukščiau.

Pilnas sprendimas su pagrindimu: dvisienis kampas piramidėje

Piramidės SABCSABC briauna SASA statmena pagrindo plokštumai, ∠ACB=90∘\angle ACB = 90^\circ, SA=12SA = 12 cm, AC=43AC = 4\sqrt{3} cm, BC=5BC = 5 cm. a) Įrodyk, kad SC⊥BCSC \perp BC. b) Rask dvisienio kampo prie briaunos BCBC didumą. c) Apskaičiuok sienos SBCSBC plotą.

?SACB124√35
  1. a) SASA statmena pagrindo plokštumai, todėl ji statmena kiekvienai pagrindo tiesei, taip pat ir BCBC. Be to, AC⊥BCAC \perp BC (duota). Tiesės SASA ir ACAC kertasi taške AA, todėl pagal statmenumo požymį BCBC statmena plokštumai SACSAC, taigi ir jos tiesei SCSC. A kurse galima trumpiau: ACAC – pasvirosios SCSC projekcija, todėl pagal trijų statmenų teoremą SC⊥BCSC \perp BC.
  2. b) Sienoje SBCSBC atkarpa SC⊥BCSC \perp BC, o pagrinde AC⊥BCAC \perp BC, ir abi išeina iš to paties briaunos taško CC. Todėl ∠SCA\angle SCA – dvisienio kampo prie briaunos BCBC tiesinis kampas.
  3. Trikampis SACSAC statusis prie AA, nes SASA statmena pagrindui. tg⁡∠SCA=SAAC=1243=33=3\operatorname{tg}\angle SCA = \frac{SA}{AC} = \frac{12}{4\sqrt{3}} = \frac{3}{\sqrt{3}} = \sqrt{3}, todėl ∠SCA=60∘\angle SCA = 60^\circ.
  4. c) SC=SA2+AC2=144+48=192=83SC = \sqrt{SA^2 + AC^2} = \sqrt{144 + 48} = \sqrt{192} = 8\sqrt{3} cm.
  5. Pagal a) dalį trikampis SBCSBC statusis prie CC, todėl jo plotas 12⋅BC⋅SC=12⋅5⋅83=203≈34,6\frac{1}{2} \cdot BC \cdot SC = \frac{1}{2} \cdot 5 \cdot 8\sqrt{3} = 20\sqrt{3} \approx 34{,}6 cm².

Atsakymas: a) įrodyta; b) 60∘60^\circ; c) 203≈34,620\sqrt{3} \approx 34{,}6 cm².

Atstumai erdvėje

Atstumas tarp dviejų figūrų – trumpiausios jas jungiančios atkarpos ilgis. Trumpiausia visada yra statmena atkarpa, todėl visi žemiau išvardyti atstumai matuojami statmeniu.

  • Nuo taško iki plokštumos – statmens, nuleisto iš taško į plokštumą, ilgis.
  • Nuo taško iki tiesės – statmens, nuleisto iš taško į tiesę, ilgis.
  • Tarp lygiagrečių tiesių – atstumas nuo bet kurio vienos tiesės taško iki kitos tiesės.
  • Tarp tiesės ir jai lygiagrečios plokštumos – atstumas nuo bet kurio tiesės taško iki plokštumos.
  • Tarp lygiagrečių plokštumų – atstumas nuo bet kurio vienos plokštumos taško iki kitos.
  • Tik A kurse: atstumas tarp prasilenkiančių tiesių – jų bendro statmens ilgis. Kube BCBC statmena ir ABAB, ir CC1CC_1, todėl atstumas tarp ABAB ir CC1CC_1 lygus briaunai.

Atstumas nuo viršūnės iki pagrindo įstrižainės

Stačiakampio gretasienio ABCDA1B1C1D1ABCDA_1B_1C_1D_1 briaunos AB=15AB = 15 cm, AD=20AD = 20 cm, AA1=9AA_1 = 9 cm. Rask atstumą nuo taško A1A_1 iki tiesės BDBD.

ABCDA₁B₁C₁D₁K15209
  1. Pagrinde nuleisk statmenį AKAK į įstrižainę BDBD. BD=152+202=25BD = \sqrt{15^2 + 20^2} = 25 cm.
  2. Stačiojo trikampio ABDABD plotą užrašyk dviem būdais: 12⋅AB⋅AD=12⋅BD⋅AK\frac{1}{2} \cdot AB \cdot AD = \frac{1}{2} \cdot BD \cdot AK. Iš čia AK=15⋅2025=12AK = \frac{15 \cdot 20}{25} = 12 cm.
  3. AA1AA_1 statmena pagrindui, todėl AA1⊥BDAA_1 \perp BD. Be to, AK⊥BDAK \perp BD. Pagal statmenumo požymį BDBD statmena plokštumai AA1KAA_1K, todėl A1K⊥BDA_1K \perp BD (A kurse – trijų statmenų teorema). Vadinasi, ieškomas atstumas yra A1KA_1K.
  4. Trikampis A1AKA_1AK statusis prie AA: A1K=92+122=225=15A_1K = \sqrt{9^2 + 12^2} = \sqrt{225} = 15 cm.
  5. Patikra: atstumas iki tiesės turi būti mažesnis už atstumus iki jos taškų BB ir DD: A1B=152+92≈17,5A_1B = \sqrt{15^2 + 9^2} \approx 17{,}5 cm, A1D=202+92≈21,9A_1D = \sqrt{20^2 + 9^2} \approx 21{,}9 cm. Taip ir yra.

Atsakymas: 15 cm.

Erdvės figūrų pjūviai

Pjūvis – figūra, kurią plokštuma išpjauna iš kūno. Kad nubraižytum briaunainio pjūvį, rask taškus, kuriuose plokštuma kerta kūno briaunas, ir sujunk tuos, kurie yra toje pačioje sienoje. Gautas daugiakampis – trikampis, stačiakampis, trapecija ar kita figūra, kurios plotą rasi plokštumos geometrijos formulėmis.

Bendrajame (B) kurse nagrinėjami taisyklingosios keturkampės prizmės ir piramidės įstrižiniai pjūviai bei ritinio ir kūgio ašiniai pjūviai. Įstrižinis pjūvis eina per dvi šonines briaunas, kurios nėra vienoje sienoje. Ašinis pjūvis eina per ritinio ar kūgio ašį. Išplėstinis (A) kursas prideda pjūvius, lygiagrečius su pagrindais, taisyklingosios piramidės pjūvius per aukštinę, rutulio pjūvius ir gretasienio pjūvius per priešingas briaunas.

Taisyklingosios keturkampės piramidės įstrižiniame pjūvyje matyti jos aukštinė ir dvi šoninės briaunos, todėl jame patogu rasti kampą tarp šoninės briaunos ir pagrindo.

Kūnų tūrius, paviršiaus plotus ir daugiau pjūvių uždavinių rasi puslapiuose Prizmė ir piramidė bei Ritinys, kūgis ir rutulys.

Taisyklingosios keturkampės piramidės įstrižinis pjūvis

Taisyklingosios keturkampės piramidės SABCDSABCD pagrindo kraštinė lygi 525\sqrt{2} cm, o šoninė briauna – 13 cm. Rask įstrižinio pjūvio SACSAC plotą ir kampą tarp šoninės briaunos ir pagrindo plokštumos laipsnio dešimtųjų tikslumu.

?SABCDO135√2
  1. Pagrindas – kvadratas, jo įstrižainė AC=52⋅2=10AC = 5\sqrt{2} \cdot \sqrt{2} = 10 cm. Taisyklingosios piramidės aukštinės pagrindas OO – kvadrato centras, todėl AO=5AO = 5 cm.
  2. Pjūvis SACSAC – lygiašonis trikampis, o jo aukštinė – piramidės aukštinė SOSO. Iš stačiojo trikampio SOASOA: SO=132−52=12SO = \sqrt{13^2 - 5^2} = 12 cm.
  3. Pjūvio plotas 12⋅AC⋅SO=12⋅10⋅12=60\frac{1}{2} \cdot AC \cdot SO = \frac{1}{2} \cdot 10 \cdot 12 = 60 cm².
  4. SOSO statmena pagrindui, todėl AOAO – briaunos SASA projekcija, o ieškomas kampas – ∠SAO\angle SAO. cos⁡∠SAO=513\cos\angle SAO = \frac{5}{13}, ∠SAO≈67,4∘\angle SAO \approx 67{,}4^\circ.

Atsakymas: 60 cm², kampas ≈67,4∘\approx 67{,}4^\circ.

Dažnos stereometrijos klaidos

  • Kampas tarp tiesės ir plokštumos imamas su bet kuria plokštumos tiese, o ne su projekcija. Pirmiausia rask statmenį plokštumai ir tik tada kampą.
  • Tiesinio kampo kraštinės nubrėžiamos ne statmenai dvisienio kampo briaunai. Taisyklingojoje piramidėje kampą tarp šoninės sienos ir pagrindo sudaro apotema ir atkarpa nuo pagrindo centro iki tos pačios kraštinės vidurio. Šoninė briauna su pagrindu sudaro kitą kampą.
  • Statusis kampas nustatomas iš akies. Erdvės brėžinyje statusis kampas dažnai neatrodo status, o nestatusis gali atrodyti status. Kiekvieną statųjį kampą pagrįsk: briauna statmena sienai, statmenumo požymis ar trijų statmenų teorema.
  • Nesikertančios tiesės laikomos lygiagrečiomis. Erdvėje jos gali būti prasilenkiančios, kaip kubo briaunos ABAB ir CC1CC_1.
  • Atstumas iki tiesės matuojamas iki kurio nors jos taško, pavyzdžiui, iki viršūnės. Atstumas – statmens ilgis, ir jis mažesnis už atstumą iki bet kurio kito tiesės taško.
  • Kampas skaičiuojamas skaičiuotuvu, nustatytu radianams. Prieš ieškodamas kampo pagal sinusą ar tangentą, patikrink, ar įjungtas laipsnių režimas (DEG).

Stereometrija 12 klasėje: A ir B kursas, VBE

Stereometrijos mokomasi IV gimnazijos (12) klasėje ir bendrajame (B), ir išplėstiniame (A) kurse. Tik A kurse nagrinėjami kampas ir atstumas tarp prasilenkiančių tiesių, trijų statmenų teorema ir jai atvirkštinė teorema, taip pat įrodomos teoremos apie tai, kas nusako plokštumą.

Žemiau – ką apie matematikos VBE sako oficialūs dokumentai.

  • Kada laikomos matematikos VBE dalys (2026 m. tvarka): pirmoji dalis – III gimnazijos klasėje, antroji dalis – IV gimnazijos klasėje. Pagal matematikos bendrąją programą antrosios dalies užduotis rengiama pagal III–IV gimnazijos (11–12) klasių turinį. Stereometrija – IV klasės tema, todėl jos uždavinių gali būti antrojoje dalyje.
  • Kur rasti formulių rinkinį (2026 m. tvarka): oficialus rinkinys – VBE užduočių aprašo 1 priedas: I skyrius – matematikos (B), II skyrius – matematikos (A). Juo naudojamasi ir pirmojoje, ir antrojoje egzamino dalyje.
  • Kas iš stereometrijos yra 2026 m. rinkinyje: abiejuose skyriuose – kosinusų ir sinusų teoremos, trikampio ploto formulės, sin⁡\sin, cos⁡\cos ir tg⁡\operatorname{tg} reikšmių lentelė kampams nuo 0∘0^\circ iki 90∘90^\circ, piramidės tūris, ritinio ir kūgio šoninio paviršiaus plotas ir tūris, rutulio paviršiaus plotas ir tūris. A kurso skyriuje dar yra nupjautinės piramidės, nupjautinio kūgio ir rutulio nuopjovos formulės. Pitagoro teoremos, smailiojo kampo sinuso, kosinuso ir tangento apibrėžimų, gretasienio įstrižainės ir prizmės tūrio formulių nėra nė viename skyriuje – juos reikia mokėti mintinai. Abu skyrius rasi puslapyje VBE formulės.
  • Leidžiamos priemonės (2026 m. tvarka): pirmojoje dalyje – lapas užrašams, kompiuteris, skaičiuotuvas, formulių rinkiniai (1 priedas); antrojoje dalyje – skaičiuotuvas, formulių rinkinys (1 priedas).
  • Kodėl čia 2026 m. tvarka? Naujoji dar nepatvirtinta: 2026 m. spalio 7 d. NŠA (Nacionalinė švietimo agentūra) atnaujintų VBE užduočių aprašų projektus tik pateikė viešam derinimui.

Stereometrija: uždaviniai su atsakymais

Uždaviniai suskirstyti į tris lygius. Kiekvienam nusibraižyk brėžinį ir jame pažymėk trikampį, kuriame ieškosi kampo ar atstumo. Kampus apvalink iki laipsnio dešimtųjų. Paskutiniai du uždaviniai skirti A kursui.

Lengvesni

1. Kube ABCDA1B1C1D1ABCDA_1B_1C_1D_1 sugretink tiesių poras su jų padėtimi. Poros: a) ADAD ir B1C1B_1C_1; b) ADAD ir DC1DC_1; c) ADAD ir CC1CC_1. Padėtys: 1) kertasi; 2) lygiagrečios; 3) prasilenkiančios.

Rodyti atsakymą

Atsakymas: a – 2, b – 1, c – 3.

AD∥BC∥B1C1AD \parallel BC \parallel B_1C_1. Tiesės ADAD ir DC1DC_1 turi bendrą tašką DD. Tiesės ADAD ir CC1CC_1 neturi bendrų taškų ir nėra lygiagrečios.

2. Kuris teiginys teisingas? A) Per bet kuriuos tris taškus eina vienintelė plokštuma. B) Dvi tiesės, neturinčios bendrų taškų, yra lygiagrečios. C) Per dvi lygiagrečias tieses eina vienintelė plokštuma. D) Tiesė, statmena vienai plokštumos tiesei, yra statmena plokštumai.

Rodyti atsakymą

Atsakymas: C.

A neteisingas, kai trys taškai yra vienoje tiesėje: tada per juos eina be galo daug plokštumų. B neteisingas, nes tiesės gali būti prasilenkiančios. D neteisingas: reikia statmenumo dviem susikertančioms plokštumos tiesėms.

3. Taškas nutolęs nuo plokštumos 8 cm. Iš jo nubrėžta pasviroji su plokštuma sudaro 30∘30^\circ kampą. Rask pasvirosios ir jos projekcijos ilgius.

Rodyti atsakymą

Atsakymas: pasviroji 16 cm, projekcija 83≈13,98\sqrt{3} \approx 13{,}9 cm.

Iš sin⁡30∘=8l\sin 30^\circ = \frac{8}{l} gauni l=80,5=16l = \frac{8}{0{,}5} = 16 cm. Projekcija p=16⋅cos⁡30∘=16⋅32=83p = 16 \cdot \cos 30^\circ = 16 \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} = 8\sqrt{3} cm.

4. Pasvirosios ilgis 13 cm, o jos projekcijos plokštumoje ilgis 5 cm. Kokiu atstumu nuo plokštumos yra pasvirosios galas, nepriklausantis plokštumai?

Rodyti atsakymą

Atsakymas: 12 cm.

Statmuo, pasviroji ir projekcija sudaro statųjį trikampį: h=132−52=144=12h = \sqrt{13^2 - 5^2} = \sqrt{144} = 12 cm.

5. Stoglangio rėmas – stačiakampis. Viena jo kraštinė pritvirtinta prie plokščio stogo, o atidarius stoglangį priešinga kraštinė pakyla 0,36 m virš stogo. Atstumas tarp šių kraštinių (rėmo plotis) – 0,9 m. Kokį kampą rėmo plokštuma sudaro su stogo plokštuma? Atsakymą pateik laipsnio dešimtųjų tikslumu.

Rodyti atsakymą

Atsakymas: ≈23,6∘\approx 23{,}6^\circ.

Iš pakeltos kraštinės taško nuleisk statmenį į stogą: jo ilgis 0,36 m. Gausi statųjį trikampį, kurio įžambinė – rėmo plotis 0,9 m. Kodėl jo kampas prie stogo yra kampas tarp plokštumų? Pritvirtinta kraštinė statmena rėmo pločiui (rėmas – stačiakampis) ir nuleistam statmeniui (jis statmenas visam stogui). Pagal statmenumo požymį ji statmena visai šio trikampio plokštumai, taigi ir pločio projekcijai. Vadinasi, plotis ir jo projekcija sudaro dvisienio kampo tiesinį kampą: sin⁡φ=0,360,9=0,4\sin\varphi = \frac{0{,}36}{0{,}9} = 0{,}4, φ≈23,6∘\varphi \approx 23{,}6^\circ.

Vidutiniai

6. Iš taško SS į plokštumą nubrėžtos dvi pasvirosios. Pasviroji SA=10SA = 10 cm su plokštuma sudaro 30∘30^\circ kampą, o pasviroji SBSB – 45∘45^\circ kampą. Rask SBSB ilgį.

Rodyti atsakymą

Atsakymas: 52≈7,15\sqrt{2} \approx 7{,}1 cm.

Taško SS atstumas iki plokštumos h=10⋅sin⁡30∘=5h = 10 \cdot \sin 30^\circ = 5 cm. Tada SB=5sin⁡45∘=52SB = \frac{5}{\sin 45^\circ} = 5\sqrt{2} cm.

7. Stačiakampio gretasienio ABCDA1B1C1D1ABCDA_1B_1C_1D_1 briaunos AB=9AB = 9, AD=2AD = 2, AA1=6AA_1 = 6. Išdėstyk didėjimo tvarka kampus, kuriuos įstrižainė AC1AC_1 sudaro su plokštumomis: 1) ABCDABCD; 2) AA1B1BAA_1B_1B; 3) AA1D1DAA_1D_1D.

Rodyti atsakymą

Atsakymas: 2, 1, 3.

AC1=81+4+36=11AC_1 = \sqrt{81 + 4 + 36} = 11. Kampo sinusas lygus taško C1C_1 atstumui iki plokštumos, padalytam iš 11. Tas atstumas lygus plokštumai statmenai briaunai: iki ABCDABCD – 6, iki AA1B1BAA_1B_1B – 2, iki AA1D1DAA_1D_1D – 9. Sinusai 611\frac{6}{11} (≈33,1∘\approx 33{,}1^\circ), 211\frac{2}{11} (≈10,5∘\approx 10{,}5^\circ) ir 911\frac{9}{11} (≈54,9∘\approx 54{,}9^\circ). Kuo didesnis smailiojo kampo sinusas, tuo didesnis kampas.

8. Stačiakampio gretasienio ABCDA1B1C1D1ABCDA_1B_1C_1D_1 briaunos AB=8AB = 8 cm, AD=6AD = 6 cm, AA1=3,6AA_1 = 3{,}6 cm. Rask atstumą nuo taško D1D_1 iki tiesės ACAC.

Rodyti atsakymą

Atsakymas: 6 cm.

AC=10AC = 10 cm. Pagrinde nuleisk DK⊥ACDK \perp AC: DK=8⋅610=4,8DK = \frac{8 \cdot 6}{10} = 4{,}8 cm. DD1DD_1 statmena pagrindui, todėl D1K⊥ACD_1K \perp AC, ir ieškomas atstumas D1K=4,82+3,62=6D_1K = \sqrt{4{,}8^2 + 3{,}6^2} = 6 cm.

9. Taisyklingosios keturkampės prizmės pagrindo kraštinė 4 cm, aukštinė 7 cm. Apskaičiuok prizmės įstrižinio pjūvio plotą.

Rodyti atsakymą

Atsakymas: 282≈39,628\sqrt{2} \approx 39{,}6 cm².

Įstrižinis pjūvis – stačiakampis. Viena jo kraštinė – pagrindo kvadrato įstrižainė 424\sqrt{2} cm, kita – prizmės aukštinė 7 cm. Plotas 42⋅7=282≈39,64\sqrt{2} \cdot 7 = 28\sqrt{2} \approx 39{,}6 cm².

Sunkesni

10. Piramidės SABCDSABCD pagrindas – stačiakampis ABCDABCD, AB=8AB = 8 cm, AD=6AD = 6 cm. Briauna SASA statmena pagrindui, SA=4SA = 4 cm. Rask: a) kampą tarp briaunos SCSC ir pagrindo plokštumos; b) dvisienio kampo prie briaunos BCBC didumą. Atsakymą pateik laipsnio dešimtųjų tikslumu.

Rodyti atsakymą

Atsakymas: a) ≈21,8∘\approx 21{,}8^\circ; b) ≈26,6∘\approx 26{,}6^\circ.

a) AC=82+62=10AC = \sqrt{8^2 + 6^2} = 10 cm – briaunos SCSC projekcija. tg⁡∠SCA=410\operatorname{tg}\angle SCA = \frac{4}{10}, ∠SCA≈21,8∘\angle SCA \approx 21{,}8^\circ. b) BC⊥ABBC \perp AB ir BC⊥SABC \perp SA, todėl BCBC statmena plokštumai SABSAB ir SB⊥BCSB \perp BC. Tiesinis kampas – ∠SBA\angle SBA: tg⁡∠SBA=48\operatorname{tg}\angle SBA = \frac{4}{8}, ∠SBA≈26,6∘\angle SBA \approx 26{,}6^\circ.

11. (A kursas) Kube ABCDA1B1C1D1ABCDA_1B_1C_1D_1 rask kampą tarp prasilenkiančių tiesių A1BA_1B ir B1CB_1C.

Rodyti atsakymą

Atsakymas: 60∘60^\circ.

A1B1CDA_1B_1CD – lygiagretainis, nes A1B1A_1B_1 ir DCDC lygiagrečios ir lygios. Todėl B1C∥A1DB_1C \parallel A_1D, ir ieškomas kampas lygus ∠BA1D\angle BA_1D. Trikampio A1BDA_1BD visos kraštinės – kubo sienų įstrižainės, todėl jis lygiakraštis, o ∠BA1D=60∘\angle BA_1D = 60^\circ.

12. (A kursas) Kubo ABCDA1B1C1D1ABCDA_1B_1C_1D_1 briauna lygi 5 cm. Rask atstumą tarp prasilenkiančių tiesių AA1AA_1 ir BDBD.

Rodyti atsakymą

Atsakymas: 522≈3,5\frac{5\sqrt{2}}{2} \approx 3{,}5 cm.

Tegul OO – pagrindo įstrižainių susikirtimo taškas. AO⊥BDAO \perp BD, nes kvadrato įstrižainės statmenos. AO⊥AA1AO \perp AA_1, nes AA1AA_1 statmena pagrindui. Taigi AOAO – bendras statmuo, AO=12⋅52AO = \frac{1}{2} \cdot 5\sqrt{2} cm.

Dažniausiai užduodami klausimai

Kas yra stereometrija ir kuo ji skiriasi nuo planimetrijos?

Stereometrija – erdvės geometrija: joje atsiranda plokštumos, kūnai ir naujos tiesių padėtys, pavyzdžiui, prasilenkiančios tiesės. Planimetrija nagrinėja figūras, kurios guli vienoje plokštumoje: trikampius, keturkampius, apskritimus. Planimetrijos žinios nedingsta: kampai ir atstumai erdvėje galiausiai skaičiuojami plokštumos trikampiuose.

Ko mokomasi stereometrijoje 12 klasėje?

Abiejuose kursuose mokomasi stereometrijos aksiomų, tiesių ir plokštumų padėčių, atstumų, kampo tarp tiesės ir plokštumos, dvisienio kampo, statmenumo ir lygiagretumo požymių ir kūnų pjūvių. Išplėstiniame (A) kurse dar nagrinėjami kampas ir atstumas tarp prasilenkiančių tiesių bei trijų statmenų teorema.

Kurių stereometrijos formulių nėra VBE formulių rinkinyje?

Pagal 2026 m. rinkinį jame nėra Pitagoro teoremos, smailiojo kampo sinuso, kosinuso ir tangento apibrėžimų stačiajame trikampyje, stačiakampio gretasienio įstrižainės ir prizmės tūrio formulių. Kampo tarp tiesės ir plokštumos ir dvisienio kampo apibrėžimų ten taip pat nėra. Kosinusų ir sinusų teoremos, reikšmių lentelė, piramidės, ritinio, kūgio ir rutulio formulės rinkinyje yra.

Kaip rasti kampą tarp tiesės ir plokštumos?

Pasirink tiesės tašką ir nuleisk iš jo statmenį į plokštumą. Statmens pagrindą sujunk su tašku, kuriame tiesė kerta plokštumą: gausi tiesės projekciją. Kampas tarp tiesės ir projekcijos ir yra ieškomas kampas. Jį apskaičiuok stačiajame trikampyje, kurį sudaro statmuo, pasviroji ir projekcija.

Taip pat: Pitagoro teorema · Sinusas, kosinusas, tangentas · Sinusų ir kosinusų teoremos · Vektoriai · Matematikos A ir B kursas · Matematikos VBE

Šaltiniai

  1. ŠMSM, Atmintinė abiturientams 2025–2026, 3 p.; tikrinta 2026-10-09.
  2. 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.
  3. NŠA naujiena „Atnaujinti valstybinių brandos egzaminų užduočių aprašų projektai teikiami viešam derinimui“; 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.

Atnaujinta:

Kaip rengiame turinį

Radai klaidą? Parašyk: info@exacta.lt