परिभाषा 1. प्रिज्मीय सतह
प्रमेय 1. प्रिज्मीय सतह के समानांतर खंडों पर
परिभाषा 2. प्रिज्मीय सतह का लंबवत खंड
परिभाषा 3. प्रिज्म
परिभाषा 4. प्रिज्म की ऊंचाई
परिभाषा 5. दायां प्रिज्म
प्रमेय 2. प्रिज्म की पार्श्व सतह का क्षेत्रफल
समांतर चतुर्भुज:
परिभाषा 6. समांतर चतुर्भुज
प्रमेय 3. एक समांतर चतुर्भुज के विकर्णों के प्रतिच्छेदन पर
परिभाषा 7. दायां समान्तर चतुर्भुज
परिभाषा 8. आयताकार समांतर चतुर्भुज
परिभाषा 9. एक समान्तर चतुर्भुज का माप
परिभाषा 10. घन
परिभाषा 11. रॉम्बोहेड्रोन
प्रमेय 4. एक आयताकार समांतर चतुर्भुज के विकर्णों पर
प्रमेय 5. एक प्रिज्म का आयतन
प्रमेय 6. एक सीधे प्रिज्म का आयतन
प्रमेय 7. एक आयताकार समांतर चतुर्भुज का आयतन
चश्मेएक बहुफलक है जिसके दो फलक (आधार) समानांतर तलों में स्थित होते हैं, और जो किनारे इन फलकों में नहीं होते वे एक दूसरे के समानांतर होते हैं।
आधारों के अतिरिक्त अन्य फलकों को कहा जाता है पार्श्व.
पार्श्व फलकों और आधारों की भुजाएँ कहलाती हैं प्रिज्म पसलियाँ, किनारों के सिरों को कहा जाता है प्रिज्म के शीर्ष. पार्श्व पसलियाँवे किनारे जो आधार से संबंधित नहीं होते, कहलाते हैं। पार्श्व फलकों का मिलन कहलाता है प्रिज्म की पार्श्व सतह, और सभी चेहरों का मिलन कहलाता है प्रिज्म की पूरी सतह. प्रिज्म की ऊंचाईऊपरी आधार के बिंदु से निचले आधार के तल पर गिराया गया लंब या इस लंब की लंबाई कहलाता है। प्रत्यक्ष प्रिज्मप्रिज्म कहलाता है जिसके पार्श्व किनारे आधारों के तलों के लंबवत होते हैं। सहीइसे एक सीधा प्रिज्म कहा जाता है (चित्र 3), जिसके आधार पर एक नियमित बहुभुज स्थित है।
पदनाम:
एल पार्श्व पसली;
पी - आधार परिधि;
एस ओ - आधार क्षेत्र;
एच - ऊंचाई;
पी^ - लंबवत खंड परिधि;
एस बी - पार्श्व सतह क्षेत्र;
वी - मात्रा;
एस पी - क्षेत्र पूरी सतहप्रिज्म.
वी=एसएच |
*यह माना जाता है कि प्रत्येक दो क्रमिक तल प्रतिच्छेद करते हैं और अंतिम तल पहले को प्रतिच्छेद करता है
प्रमेय 1 . एक दूसरे के समानांतर (लेकिन इसके किनारों के समानांतर नहीं) विमानों द्वारा प्रिज्मीय सतह के खंड समान बहुभुज होते हैं।
मान लीजिए कि ABCDE और A"B"C"D"E" दो समानांतर समतलों द्वारा एक प्रिज्मीय सतह के खंड हैं। यह सुनिश्चित करने के लिए कि ये दो बहुभुज बराबर हैं, यह दिखाना पर्याप्त है कि त्रिभुज ABC और A"B"C" हैं समान हैं और घूर्णन की दिशा समान है और त्रिकोण एबीडी और ए"बी"डी", एबीई और ए"बी"ई" के लिए भी यही सच है। लेकिन इन त्रिभुजों की संगत भुजाएँ समानांतर हैं (उदाहरण के लिए, AC, AC के समानांतर है) जैसे कि दो समानांतर विमानों के साथ एक निश्चित विमान की प्रतिच्छेदन रेखा; इससे यह निष्कर्ष निकलता है कि ये भुजाएँ समान हैं (उदाहरण के लिए, AC, A"C" के बराबर है), एक समांतर चतुर्भुज की विपरीत भुजाओं की तरह, और इन भुजाओं से बने कोण समान होते हैं और उनकी दिशा समान होती है।
परिभाषा 2 . प्रिज्मीय सतह का एक लंबवत खंड इस सतह का एक खंड है जो इसके किनारों पर लंबवत होता है। पिछले प्रमेय के आधार पर, एक ही प्रिज्मीय सतह के सभी लंबवत खंड समान बहुभुज होंगे।
परिभाषा 3
. प्रिज्म एक बहुफलक है जो एक प्रिज्मीय सतह और एक दूसरे के समानांतर दो विमानों से घिरा होता है (लेकिन प्रिज्मीय सतह के किनारों के समानांतर नहीं)
इन अंतिम तलों में पड़े चेहरों को कहा जाता है प्रिज्म आधार; प्रिज्मीय सतह से संबंधित चेहरे - पार्श्व चेहरे; प्रिज्मीय सतह के किनारे - प्रिज्म की पार्श्व पसलियाँ. पिछले प्रमेय के आधार पर प्रिज्म का आधार है समान बहुभुज. सभी पार्श्व चेहरेप्रिज्म - समानांतर चतुर्भुज; सभी पार्श्व पसलियाँ एक दूसरे के बराबर हैं।
जाहिर है, यदि प्रिज्म का आधार ABCDE और किनारों में से एक AA" आकार और दिशा में दिया गया है, तो किनारों BB", CC", ... को किनारे AA के बराबर और समानांतर खींचकर एक प्रिज्म का निर्माण करना संभव है। .
परिभाषा 4 . किसी प्रिज्म की ऊंचाई उसके आधारों के तलों के बीच की दूरी (HH") होती है।
परिभाषा 5
. एक प्रिज्म को सीधा कहा जाता है यदि उसके आधार प्रिज्मीय सतह के लंबवत खंड हों। इस मामले में, प्रिज्म की ऊंचाई, निश्चित रूप से, इसकी है पार्श्व पसली; पार्श्व किनारे होंगे आयत.
प्रिज्मों को पार्श्व फलकों की संख्या के अनुसार वर्गीकृत किया जा सकता है, समान संख्याबहुभुज के किनारे जो इसके आधार के रूप में कार्य करते हैं। इस प्रकार, प्रिज्म त्रिकोणीय, चतुष्कोणीय, पंचकोणीय आदि हो सकते हैं।
प्रमेय 2
. प्रिज्म की पार्श्व सतह का क्षेत्रफल पार्श्व किनारे और लंबवत खंड की परिधि के उत्पाद के बराबर है।
मान लीजिए कि ABCDEA"B"C"D"E" एक दिया गया प्रिज्म है और इसका लंबवत खंड abcde है, ताकि खंड ab, bc, .. इसके पार्श्व किनारों पर लंबवत हों। फलक ABA"B" एक समांतर चतुर्भुज है; इसका क्षेत्रफल आधार AA के गुणनफल के बराबर है " उस ऊँचाई तक जो ab से मेल खाती है; चेहरे का क्षेत्र ВСВ "С" आधार ВВ के उत्पाद के बराबर है ऊंचाई बीसी, आदि द्वारा। नतीजतन, पार्श्व सतह(अर्थात, पार्श्व फलकों के क्षेत्रफलों का योग) पार्श्व किनारे के गुणनफल के बराबर है, दूसरे शब्दों में, खंड AA", BB", .. की कुल लंबाई, ab+bc+cd के योग से +डी+ईए.
परिभाषा। चश्मेएक बहुफलक है, जिसके सभी शीर्ष दो समानांतर तलों में स्थित हैं, और इन्हीं दो तलों में प्रिज्म के दो फलक स्थित हैं, जो क्रमशः समान बहुभुज हैं समानांतर भुजाएँ, और इन तलों में न पड़े सभी किनारे समानांतर हैं।
दो समान चेहरेकहा जाता है प्रिज्म आधार(एबीसीडीई, ए 1 बी 1 सी 1 डी 1 ई 1).
प्रिज्म के अन्य सभी फलक कहलाते हैं पार्श्व चेहरे(एए 1 बी 1 बी, बीबी 1 सी 1 सी, सीसी 1 डी 1 डी, डीडी 1 ई 1 ई, ईई 1 ए 1 ए)।
सभी पार्श्व फलक बनते हैं प्रिज्म की पार्श्व सतह .
प्रिज्म के सभी पार्श्व फलक समांतर चतुर्भुज हैं .
वे किनारे जो आधारों पर नहीं होते, प्रिज्म के पार्श्व किनारे कहलाते हैं ( एए 1, बीबी 1, सीसी 1, डीडी 1, ईई 1).
प्रिज्म विकर्ण एक खंड है जिसके सिरे एक प्रिज्म के दो शीर्ष हैं जो एक ही सतह पर स्थित नहीं हैं (AD 1)।
प्रिज्म के आधारों तथा दोनों आधारों के लंब को एक ही समय में जोड़ने वाले खंड की लंबाई कहलाती है प्रिज्म की ऊंचाई .
पद का नाम:एबीसीडीई ए 1 बी 1 सी 1 डी 1 ई 1. (पहले, ट्रैवर्सल क्रम में, एक आधार के शीर्षों को इंगित किया जाता है, और फिर, उसी क्रम में, दूसरे के शीर्षों को; प्रत्येक पार्श्व किनारे के सिरों को समान अक्षरों द्वारा निर्दिष्ट किया जाता है, केवल एक आधार में स्थित शीर्षों को निर्दिष्ट किया जाता है बिना किसी अनुक्रमणिका वाले अक्षरों द्वारा, और दूसरे में - एक अनुक्रमणिका के साथ)
प्रिज्म का नाम उसके आधार पर स्थित आकृति में कोणों की संख्या से जुड़ा है, उदाहरण के लिए, चित्र 1 में आधार पर एक पंचकोण है, इसलिए प्रिज्म को कहा जाता है पंचकोणीय प्रिज्म. लेकिन क्योंकि ऐसे प्रिज्म के 7 चेहरे हैं, तो यह हेप्टाहेड्रोन(2 फलक - प्रिज्म के आधार, 5 फलक - समांतर चतुर्भुज, - इसके पार्श्व फलक)
सीधे प्रिज्मों के बीच, एक विशेष प्रकार सामने आता है: नियमित प्रिज्म।
सीधा प्रिज्म कहलाता है सही,यदि इसके आधार नियमित बहुभुज हैं।
एक नियमित प्रिज्म में सभी पार्श्व फलक समान आयत होते हैं। प्रिज्म का एक विशेष मामला समांतर चतुर्भुज है।समानांतर खात
समानांतर खातएक चतुर्भुज प्रिज्म है, जिसके आधार पर एक समांतर चतुर्भुज (एक झुका हुआ समांतर चतुर्भुज) स्थित है। दायां समान्तर चतुर्भुज- एक समांतर चतुर्भुज जिसके पार्श्व किनारे आधार के तलों के लंबवत होते हैं।आयताकार समान्तर चतुर्भुज- एक समकोण चतुर्भुज जिसका आधार एक आयत है।
गुण और प्रमेय:
समांतर चतुर्भुज के कुछ गुण समांतर चतुर्भुज के ज्ञात गुणों के समान होते हैं। समान आयाम वाले आयताकार समांतर चतुर्भुज को कहा जाता है घनक्षेत्र .एक घन में सभी समान वर्ग होते हैं। विकर्ण वर्ग, योग के बराबरइसके तीन आयामों के वर्ग
,
जहाँ d वर्ग का विकर्ण है;
a वर्ग की भुजा है.
प्रिज्म का एक विचार निम्नलिखित द्वारा दिया गया है:
- विभिन्न स्थापत्य संरचनाएँ;
- बच्चों के खिलौने;
- पैकेजिंग बक्से;
- डिजाइनर आइटम, आदि
प्रिज्म की कुल एवं पार्श्व सतह का क्षेत्रफल
प्रिज्म का कुल पृष्ठीय क्षेत्रफलइसके सभी फलकों के क्षेत्रफलों का योग है पार्श्व सतह क्षेत्रइसे इसके पार्श्व फलकों के क्षेत्रफलों का योग कहा जाता है। प्रिज्म के आधार समान बहुभुज हैं, फिर उनके क्षेत्रफल भी बराबर हैं। इसीलिएएस पूर्ण = एस पक्ष + 2एस मुख्य,
कहाँ एस भरा हुआ- कुल सतह क्षेत्रफल, एस ओर-पार्श्व सतह क्षेत्र, एस आधार- आधार क्षेत्र
एक सीधे प्रिज्म का पार्श्व पृष्ठीय क्षेत्रफल आधार की परिधि और प्रिज्म की ऊंचाई के गुणनफल के बराबर होता है.
एस ओर= पी बेसिक * एच,
कहाँ एस ओर-सीधे प्रिज्म की पार्श्व सतह का क्षेत्रफल,
पी मुख्य - सीधे प्रिज्म के आधार की परिधि,
h सीधे प्रिज्म की ऊंचाई है, जो पार्श्व किनारे के बराबर है।
प्रिज्म आयतन
प्रिज्म का आयतन आधार के क्षेत्रफल और ऊँचाई के गुणनफल के बराबर होता है।
में स्कूल के पाठ्यक्रमस्टीरियोमेट्री पाठ्यक्रम में, त्रि-आयामी आकृतियों का अध्ययन आमतौर पर एक सरल ज्यामितीय निकाय - एक प्रिज्म के पॉलीहेड्रॉन से शुरू होता है। इसके आधारों की भूमिका समानांतर तलों में स्थित 2 समान बहुभुजों द्वारा निभाई जाती है। एक विशेष मामला एक नियमित चतुर्भुज प्रिज्म है। इसके आधार 2 समान नियमित चतुर्भुज हैं, जो लंबवत हैं दोनों पक्षसमांतर चतुर्भुज के आकार का (या यदि प्रिज्म झुका हुआ न हो तो आयताकार)।
प्रिज्म कैसा दिखता है?
एक नियमित चतुर्भुज प्रिज्म एक षट्भुज है, जिसके आधार 2 वर्ग हैं, और पार्श्व फलकों को आयतों द्वारा दर्शाया गया है। इसका दूसरा नाम ज्यामितीय आकृति- सीधा समांतर चतुर्भुज।
एक चतुर्भुज प्रिज्म दिखाने वाला चित्र नीचे दिखाया गया है।
आप तस्वीर में भी देख सकते हैं सबसे महत्वपूर्ण तत्व जो बनाते हैं ज्यामितीय शरीर . इसमे शामिल है:
कभी-कभी ज्यामिति की समस्याओं में आपको एक अनुभाग की अवधारणा का सामना करना पड़ सकता है। परिभाषा इस प्रकार होगी: एक खंड एक कटिंग प्लेन से संबंधित वॉल्यूमेट्रिक बॉडी के सभी बिंदु हैं। अनुभाग लंबवत हो सकता है (आकृति के किनारों को 90 डिग्री के कोण पर काटता है)। एक आयताकार प्रिज्म के लिए, एक विकर्ण खंड पर भी विचार किया जाता है ( अधिकतम राशिखंड जिनका निर्माण किया जा सकता है - 2), आधार के 2 किनारों और विकर्णों से गुजरते हुए।
यदि अनुभाग इस तरह से खींचा गया है कि काटने वाला विमान आधारों या पार्श्व सतहों के समानांतर नहीं है, तो परिणाम एक कटा हुआ प्रिज्म है।
दिए गए प्रिज्मीय तत्वों को खोजने के लिए विभिन्न संबंधों और सूत्रों का उपयोग किया जाता है। उनमें से कुछ को प्लैनिमेट्री पाठ्यक्रम से जाना जाता है (उदाहरण के लिए, किसी प्रिज्म के आधार का क्षेत्रफल ज्ञात करने के लिए, एक वर्ग के क्षेत्रफल के सूत्र को याद रखना पर्याप्त है)।
सतह क्षेत्र और आयतन
सूत्र का उपयोग करके किसी प्रिज्म का आयतन निर्धारित करने के लिए, आपको उसके आधार और ऊंचाई का क्षेत्रफल जानना होगा:
वी = एसबीएएस एच
चूँकि एक नियमित चतुष्फलकीय प्रिज्म का आधार भुजा वाला एक वर्ग है ए,आप सूत्र को अधिक विस्तृत रूप में लिख सकते हैं:
वी = ए²·ह
यदि हम एक घन के बारे में बात कर रहे हैं - एक नियमित प्रिज्म समान लंबाई, चौड़ाई और ऊंचाई, आयतन की गणना निम्नानुसार की जाती है:
यह समझने के लिए कि किसी प्रिज्म का पार्श्व सतह क्षेत्र कैसे ज्ञात किया जाए, आपको इसके विकास की कल्पना करने की आवश्यकता है।
चित्र से यह देखा जा सकता है कि पार्श्व सतह 4 समान आयतों से बनी है। इसके क्षेत्रफल की गणना आधार की परिधि और आकृति की ऊंचाई के उत्पाद के रूप में की जाती है:
साइड = पॉसन एच
यह ध्यान में रखते हुए कि वर्ग की परिधि बराबर है पी = 4ए,सूत्र रूप लेता है:
साइड = 4a घंटा
घन के लिए:
पार्श्व = 4a²
प्रिज्म के कुल सतह क्षेत्र की गणना करने के लिए, आपको पार्श्व क्षेत्र में 2 आधार क्षेत्र जोड़ने होंगे:
Sfull = Sside + 2Smain
एक चतुर्भुज नियमित प्रिज्म के संबंध में, सूत्र इस प्रकार दिखता है:
स्टोटल = 4a h + 2a²
घन के सतह क्षेत्र के लिए:
पूर्ण = 6a²
आयतन या सतह क्षेत्र को जानकर, आप एक ज्यामितीय निकाय के व्यक्तिगत तत्वों की गणना कर सकते हैं।
प्रिज्म तत्व ढूँढना
अक्सर ऐसी समस्याएँ होती हैं जिनमें आयतन दिया जाता है या पार्श्व सतह क्षेत्र का मान ज्ञात होता है, जहाँ आधार के किनारे की लंबाई या ऊँचाई निर्धारित करना आवश्यक होता है। ऐसे मामलों में, सूत्र निकाले जा सकते हैं:
- बेस साइड की लंबाई: ए = साइड / 4एच = √(वी / एच);
- ऊँचाई या पार्श्व पसली की लंबाई: एच = साइड / 4ए = वी / ए²;
- आधार क्षेत्र: एसबीएएस = वी / एच;
- पार्श्व चेहरा क्षेत्र: ओर जीआर = साइड / 4.
यह निर्धारित करने के लिए कि विकर्ण खंड का क्षेत्रफल कितना है, आपको विकर्ण की लंबाई और आकृति की ऊंचाई जानने की आवश्यकता है। एक वर्ग के लिए d = a√2.इसलिए:
Sdiag = ah√2
प्रिज्म के विकर्ण की गणना करने के लिए, सूत्र का उपयोग करें:
dprize = √(2a² + h²)
यह समझने के लिए कि दिए गए रिश्तों को कैसे लागू किया जाए, आप कई सरल कार्यों का अभ्यास और समाधान कर सकते हैं।
समाधान सहित समस्याओं के उदाहरण
यहां गणित में राज्य की अंतिम परीक्षाओं में पाए जाने वाले कुछ कार्य दिए गए हैं।
अभ्यास 1।
रेत को एक नियमित चतुर्भुज प्रिज्म के आकार के बॉक्स में डाला जाता है। इसके स्तर की ऊंचाई 10 सेमी है यदि आप इसे उसी आकार के, लेकिन आधार से दोगुने लंबे कंटेनर में ले जाएं तो रेत का स्तर क्या होगा?
इसे इस प्रकार तर्क दिया जाना चाहिए। पहले और दूसरे कंटेनर में रेत की मात्रा नहीं बदली, यानी उनमें इसकी मात्रा समान है। आप आधार की लंबाई को इससे निरूपित कर सकते हैं ए. इस स्थिति में, पहले डिब्बे के लिए पदार्थ का आयतन होगा:
V₁ = ha² = 10a²
दूसरे बॉक्स के लिए, आधार की लंबाई है 2ए, लेकिन रेत के स्तर की ऊंचाई अज्ञात है:
V₂ = h (2a)² = 4ha²
क्योंकि वी₁ = वी₂, हम भावों की बराबरी कर सकते हैं:
10a² = 4ha²
समीकरण के दोनों पक्षों को a² से कम करने के बाद, हमें मिलता है:
नतीजतन नया स्तररेत होगी एच = 10 / 4 = 2.5सेमी।
कार्य 2.
ABCDA₁B₁C₁D₁ एक सही प्रिज्म है। यह ज्ञात है कि BD = AB₁ = 6√2. शरीर का कुल पृष्ठीय क्षेत्रफल ज्ञात कीजिये।
यह समझना आसान बनाने के लिए कि कौन से तत्व ज्ञात हैं, आप एक आकृति बना सकते हैं।
चूँकि हम एक नियमित प्रिज्म के बारे में बात कर रहे हैं, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि आधार पर 6√2 के विकर्ण वाला एक वर्ग है। पार्श्व फलक के विकर्ण का आकार समान होता है, इसलिए पार्श्व फलक का आकार भी आधार के बराबर वर्ग का होता है। इससे पता चलता है कि तीनों आयाम - लंबाई, चौड़ाई और ऊंचाई - बराबर हैं। हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि ABCDA₁B₁C₁D₁ एक घन है।
किसी भी किनारे की लंबाई ज्ञात विकर्ण के माध्यम से निर्धारित की जाती है:
a = d / √2 = 6√2 / √2 = 6
कुल सतह क्षेत्र एक घन के सूत्र का उपयोग करके पाया जाता है:
पूर्ण = 6a² = 6 6² = 216
कार्य 3.
कमरे का नवीनीकरण किया जा रहा है. यह ज्ञात है कि इसका फर्श 9 वर्ग मीटर क्षेत्रफल वाले एक वर्ग के आकार का है। कमरे की ऊंचाई 2.5 मीटर है, यदि 1 वर्ग मीटर की लागत 50 रूबल है तो कमरे में वॉलपेपर लगाने की न्यूनतम लागत क्या है?
चूँकि फर्श और छत वर्गाकार हैं, यानी नियमित चतुर्भुज हैं, और इसकी दीवारें क्षैतिज सतहों के लंबवत हैं, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि यह एक नियमित प्रिज्म है। इसकी पार्श्व सतह का क्षेत्रफल निर्धारित करना आवश्यक है।
कमरे की लंबाई है ए = √9 = 3एम।
क्षेत्र को वॉलपेपर से कवर किया जाएगा पार्श्व = 4 3 2.5 = 30 वर्ग मीटर.
इस कमरे के लिए वॉलपेपर की कीमत सबसे कम होगी 50·30 = 1500रूबल
इस प्रकार, एक आयताकार प्रिज्म से जुड़ी समस्याओं को हल करने के लिए, एक वर्ग और आयत के क्षेत्र और परिधि की गणना करने में सक्षम होना, साथ ही आयतन और सतह क्षेत्र को खोजने के लिए सूत्रों को जानना पर्याप्त है।
घन का क्षेत्रफल कैसे ज्ञात करें
प्रिज्म. समानांतर खात
चश्मेएक बहुफलक है जिसके दो फलक समान n-गॉन हैं (आधार) , समानांतर तलों में स्थित है, और शेष n फलक समांतर चतुर्भुज हैं (पार्श्व चेहरे) . पार्श्व पसली प्रिज्म का वह पक्ष जो आधार से संबंधित नहीं होता, प्रिज्म का पक्ष कहलाता है।
वह प्रिज्म जिसके पार्श्व किनारे आधारों के तलों के लंबवत हों, प्रिज्म कहलाता है सीधा प्रिज्म (चित्र 1)। यदि पार्श्व किनारे आधारों के तलों के लंबवत नहीं हैं, तो प्रिज्म कहा जाता है इच्छुक . सही प्रिज्म एक लम्ब प्रिज्म है जिसका आधार नियमित बहुभुज होता है।
ऊंचाईप्रिज्म आधारों के तलों के बीच की दूरी है। विकर्ण प्रिज्म दो शीर्षों को जोड़ने वाला एक खंड है जो एक ही फलक से संबंधित नहीं हैं। विकर्ण खंड दो पार्श्व किनारों से गुजरने वाले एक विमान द्वारा प्रिज्म का एक खंड कहा जाता है जो एक ही चेहरे से संबंधित नहीं होते हैं। लम्बवत अनुभाग प्रिज्म के किनारे के लंबवत समतल द्वारा प्रिज्म का एक खंड कहा जाता है।
पार्श्व सतह क्षेत्र एक प्रिज्म के सभी पार्श्व फलकों के क्षेत्रफलों का योग होता है। कुल सतह क्षेत्रफल इसे प्रिज्म के सभी फलकों के क्षेत्रफलों का योग कहा जाता है (अर्थात् पार्श्व फलकों के क्षेत्रफलों और आधारों के क्षेत्रफलों का योग)।
एक मनमाने प्रिज्म के लिए निम्नलिखित सूत्र सत्य हैं::
कहाँ एल- पार्श्व पसली की लंबाई;
एच- ऊंचाई;
पी
क्यू
एस ओर
एस भरा हुआ
एस आधार- आधारों का क्षेत्र;
वी– प्रिज्म का आयतन.
सीधे प्रिज्म के लिए निम्नलिखित सूत्र सही हैं:
कहाँ पी- आधार परिधि;
एल- पार्श्व पसली की लंबाई;
एच- ऊंचाई।
समानांतर खातप्रिज्म कहलाता है जिसका आधार एक समांतर चतुर्भुज होता है। एक समान्तर चतुर्भुज जिसके पार्श्व किनारे आधारों के लंबवत होते हैं, कहलाते हैं प्रत्यक्ष (अंक 2)। यदि पार्श्व किनारे आधारों के लंबवत नहीं हैं, तो समांतर चतुर्भुज कहा जाता है इच्छुक . एक समकोण चतुर्भुज जिसका आधार एक आयत है, कहलाता है आयताकार. एक आयताकार समान्तर चतुर्भुज जिसके सभी किनारे बराबर हों, कहलाता है घनक्षेत्र
समांतर चतुर्भुज के वे फलक जिनमें उभयनिष्ठ शीर्ष नहीं होते, कहलाते हैं विलोम . एक शीर्ष से निकलने वाले किनारों की लंबाई कहलाती है मापन समानान्तर चतुर्भुज चूँकि समांतर चतुर्भुज एक प्रिज्म है, इसके मुख्य तत्वों को उसी तरह परिभाषित किया जाता है जैसे वे प्रिज्म के लिए परिभाषित होते हैं।
प्रमेय.
1. समांतर चतुर्भुज के विकर्ण एक बिंदु पर प्रतिच्छेद करते हैं और उसे समद्विभाजित करते हैं।
2. एक आयताकार समांतर चतुर्भुज में, विकर्ण की लंबाई का वर्ग इसके तीन आयामों के वर्गों के योग के बराबर होता है:
3. एक आयताकार समांतर चतुर्भुज के सभी चार विकर्ण एक दूसरे के बराबर होते हैं।
एक मनमाना समांतर चतुर्भुज के लिए निम्नलिखित सूत्र मान्य हैं:
कहाँ एल- पार्श्व पसली की लंबाई;
एच- ऊंचाई;
पी- लंबवत अनुभाग परिधि;
क्यू- लंबवत पार-अनुभागीय क्षेत्र;
एस ओर- पार्श्व सतह क्षेत्र;
एस भरा हुआ- कुल सतह क्षेत्रफल;
एस आधार- आधारों का क्षेत्र;
वी– प्रिज्म का आयतन.
एक समांतर चतुर्भुज के लिए निम्नलिखित सूत्र सही हैं:
कहाँ पी- आधार परिधि;
एल- पार्श्व पसली की लंबाई;
एच- एक दाएँ समान्तर चतुर्भुज की ऊँचाई।
एक आयताकार समांतर चतुर्भुज के लिए निम्नलिखित सूत्र सही हैं:
(3)
कहाँ पी- आधार परिधि;
एच- ऊंचाई;
डी- विकर्ण;
ए, बी, सी- एक समान्तर चतुर्भुज की माप।
घन के लिए निम्नलिखित सूत्र सही हैं:
कहाँ ए- पसली की लंबाई;
डी- घन का विकर्ण.
उदाहरण 1।एक आयताकार समांतर चतुर्भुज का विकर्ण 33 डीएम है, और इसके आयाम 2: 6: 9 के अनुपात में हैं। समांतर चतुर्भुज के आयाम ज्ञात कीजिए।
समाधान।समांतर चतुर्भुज के आयाम ज्ञात करने के लिए, हम सूत्र (3) का उपयोग करते हैं, अर्थात। इस तथ्य से कि एक घनाभ के कर्ण का वर्ग उसके आयामों के वर्गों के योग के बराबर होता है। आइए हम इसे निरूपित करें कआनुपातिकता कारक. तब समांतर चतुर्भुज के आयाम 2 के बराबर होंगे क, 6कऔर 9 क. आइए समस्या डेटा के लिए सूत्र (3) लिखें:
इस समीकरण को हल करने के लिए क, हम पाते हैं:
इसका मतलब है कि समांतर चतुर्भुज के आयाम 6 डीएम, 18 डीएम और 27 डीएम हैं।
उत्तर: 6 डीएम, 18 डीएम, 27 डीएम।
उदाहरण 2.एक झुके हुए त्रिभुजाकार प्रिज्म का आयतन ज्ञात कीजिए, जिसका आधार 8 सेमी भुजा वाला एक समबाहु त्रिभुज है, यदि पार्श्व किनारा आधार की भुजा के बराबर है और आधार से 60º के कोण पर झुका हुआ है।
समाधान . आइए एक चित्र बनाएं (चित्र 3)।
किसी झुके हुए प्रिज्म का आयतन ज्ञात करने के लिए, आपको उसके आधार का क्षेत्रफल और ऊँचाई जानने की आवश्यकता है। किसी दिए गए प्रिज्म के आधार का क्षेत्रफल ही क्षेत्रफल होता है समान भुजाओं वाला त्रिकोण 8 सेमी की भुजा के साथ आइए इसकी गणना करें:
किसी प्रिज्म की ऊंचाई उसके आधारों के बीच की दूरी है। ऊपर से एऊपरी आधार के 1, निचले आधार के तल पर लंब को नीचे करें ए 1 डी. इसकी लंबाई प्रिज्म की ऊंचाई होगी. डी पर विचार करें ए 1 विज्ञापन: चूँकि यह पार्श्व किनारे के झुकाव का कोण है ए 1 एआधार तल तक, ए 1 ए= 8 सेमी. इस त्रिभुज से हम पाते हैं ए 1 डी:
अब हम सूत्र (1) का उपयोग करके आयतन की गणना करते हैं:
उत्तर: 192 सेमी 3.
उदाहरण 3.पार्श्व पसली सही षटकोणीय प्रिज्म 14 सेमी के बराबर सबसे बड़े विकर्ण खंड का क्षेत्रफल 168 सेमी 2 के बराबर है। प्रिज्म का कुल पृष्ठीय क्षेत्रफल ज्ञात कीजिये।
समाधान।आइए एक चित्र बनाएं (चित्र 4)
सबसे बड़ा विकर्ण खंड एक आयत है ए.ए. 1 डीडी 1 विकर्ण से विज्ञापननियमित षट्कोण एबीसीडीईएफसबसे बडा। प्रिज्म के पार्श्व सतह क्षेत्र की गणना करने के लिए, आधार की भुजा और पार्श्व किनारे की लंबाई जानना आवश्यक है।
विकर्ण खंड (आयत) का क्षेत्रफल जानने के बाद, हम आधार का विकर्ण ज्ञात करते हैं।
के बाद से
के बाद से अब= 6 सेमी.
फिर आधार की परिधि है:
आइए प्रिज्म की पार्श्व सतह का क्षेत्रफल ज्ञात करें:
6 सेमी भुजा वाले एक नियमित षट्भुज का क्षेत्रफल है:
प्रिज्म का कुल पृष्ठीय क्षेत्रफल ज्ञात कीजिये:
उत्तर:
उदाहरण 4.एक समांतर चतुर्भुज का आधार एक समचतुर्भुज है। विकर्ण अनुप्रस्थ काट का क्षेत्रफल 300 सेमी2 और 875 सेमी2 है। समांतर चतुर्भुज की पार्श्व सतह का क्षेत्रफल ज्ञात करें।
समाधान।आइए एक चित्र बनाएं (चित्र 5)।
आइए हम समचतुर्भुज की भुजा को इससे निरूपित करें ए, एक समचतुर्भुज के विकर्ण डी 1 और डी 2, समान्तर चतुर्भुज ऊंचाई एच. एक समांतर चतुर्भुज की पार्श्व सतह का क्षेत्रफल ज्ञात करने के लिए, आधार की परिधि को ऊँचाई से गुणा करना आवश्यक है: (सूत्र (2))। आधार परिधि पी = एबी + बीसी + सीडी + डीए = 4एबी = 4ए, क्योंकि ए बी सी डी- रोम्बस एच = एए 1 = एच. वह। ढूंढना होगा एऔर एच.
आइए विकर्ण अनुभागों पर विचार करें। आ 1 एसएस 1 - एक आयत, जिसकी एक भुजा एक समचतुर्भुज का विकर्ण है एसी = डी 1, दूसरा - पार्श्व किनारा आ 1 = एच, तब
इसी प्रकार अनुभाग के लिए बी बी 1 डीडी 1 हमें मिलता है:
एक समांतर चतुर्भुज के इस गुण का उपयोग करते हुए कि उसके विकर्णों के वर्गों का योग उसकी सभी भुजाओं के वर्गों के योग के बराबर हो, हम समानता प्राप्त करते हैं। हम निम्नलिखित प्राप्त करते हैं।
प्रिज्म का पार्श्व सतह क्षेत्र. नमस्ते! इस प्रकाशन में हम स्टीरियोमेट्री में समस्याओं के एक समूह का विश्लेषण करेंगे। आइए पिंडों के संयोजन पर विचार करें - एक प्रिज्म और एक सिलेंडर। पर इस पलयह आलेख स्टीरियोमेट्री में कार्यों के प्रकारों पर विचार से संबंधित लेखों की पूरी श्रृंखला को पूरा करता है।
यदि टास्क बैंक में नए लोग दिखाई देते हैं, तो, निश्चित रूप से, भविष्य में ब्लॉग में कुछ जोड़ होंगे। लेकिन जो पहले से मौजूद है वह आपके लिए यह सीखने के लिए काफी है कि परीक्षा के भाग के रूप में संक्षिप्त उत्तर के साथ सभी समस्याओं को कैसे हल किया जाए। आने वाले वर्षों के लिए पर्याप्त सामग्री होगी (गणित कार्यक्रम स्थिर है)।
प्रस्तुत कार्यों में प्रिज्म के क्षेत्रफल की गणना करना शामिल है। मैं ध्यान देता हूं कि नीचे हम एक सीधे प्रिज्म (और, तदनुसार, एक सीधा सिलेंडर) पर विचार करते हैं।
बिना किसी सूत्र को जाने, हम समझते हैं कि प्रिज्म की पार्श्व सतह उसके सभी पार्श्व फलक हैं। एक सीधे प्रिज्म में आयताकार पार्श्व फलक होते हैं।
ऐसे प्रिज्म की पार्श्व सतह का क्षेत्रफल उसके सभी पार्श्व फलकों (अर्थात आयतों) के क्षेत्रफलों के योग के बराबर होता है। यदि हम एक नियमित प्रिज्म के बारे में बात कर रहे हैं जिसमें एक सिलेंडर अंकित है, तो यह स्पष्ट है कि इस प्रिज्म के सभी फलक समान आयत हैं।
औपचारिक रूप से, एक नियमित प्रिज्म का पार्श्व सतह क्षेत्र निम्नानुसार प्रतिबिंबित किया जा सकता है:
27064. एक नियमित चतुर्भुज प्रिज्म एक बेलन के चारों ओर परिचालित है जिसका आधार त्रिज्या और ऊंचाई 1 के बराबर है। प्रिज्म का पार्श्व सतह क्षेत्र ज्ञात करें।
इस प्रिज्म की पार्श्व सतह में समान क्षेत्रफल के चार आयत होते हैं। फलक की ऊँचाई 1 है, प्रिज्म के आधार का किनारा 2 है (ये बेलन की दो त्रिज्याएँ हैं), इसलिए पार्श्व फलक का क्षेत्रफल बराबर है:
पार्श्व सतह क्षेत्र:
73023. एक सिलेंडर के चारों ओर परिचालित एक नियमित त्रिकोणीय प्रिज्म का पार्श्व सतह क्षेत्र ज्ञात करें जिसका आधार त्रिज्या √0.12 और ऊंचाई 3 है।
इस प्रिज्म का पार्श्व पृष्ठ क्षेत्रफल योग के बराबर है तीन वर्गपार्श्व फलक (आयत)। पार्श्व फलक का क्षेत्रफल ज्ञात करने के लिए, आपको इसकी ऊंचाई और आधार किनारे की लंबाई जानने की आवश्यकता है। ऊंचाई तीन है. आइए आधार किनारे की लंबाई ज्ञात करें। प्रक्षेपण पर विचार करें (शीर्ष दृश्य):
हमारे पास है नियमित त्रिकोणजिसमें त्रिज्या √0.12 वाला एक वृत्त अंकित है। समकोण त्रिभुज AOC से हम AC ज्ञात कर सकते हैं। और फिर AD (AD=2AC). स्पर्शरेखा की परिभाषा के अनुसार:
इसका मतलब है कि AD = 2AC = 1.2, पार्श्व सतह क्षेत्र बराबर है:
27066. एक सिलेंडर के चारों ओर परिचालित एक नियमित षट्कोणीय प्रिज्म का पार्श्व सतह क्षेत्र ज्ञात करें जिसका आधार त्रिज्या √75 और ऊंचाई 1 है।
आवश्यक क्षेत्रफल सभी पार्श्व फलकों के क्षेत्रफलों के योग के बराबर है। एक नियमित षट्कोणीय प्रिज्म के पार्श्व फलक समान आयत होते हैं।
किसी चेहरे का क्षेत्रफल ज्ञात करने के लिए, आपको उसकी ऊंचाई और आधार किनारे की लंबाई जानने की आवश्यकता है। ऊंचाई ज्ञात है, यह 1 के बराबर है।
आइए आधार किनारे की लंबाई ज्ञात करें। प्रक्षेपण पर विचार करें (शीर्ष दृश्य):
हमारे पास एक नियमित षट्भुज है, जिसमें त्रिज्या √75 का एक वृत्त अंकित है।
चलो गौर करते हैं सही त्रिकोणएवीओ. हम पैर OB (यह बेलन की त्रिज्या है) जानते हैं। हम कोण AOB भी निर्धारित कर सकते हैं, यह 300 के बराबर है (त्रिकोण AOC समबाहु है, OB एक समद्विभाजक है)।
आइए एक समकोण त्रिभुज में स्पर्शरेखा की परिभाषा का उपयोग करें:
AC = 2AB, चूँकि OB माध्यिका है, अर्थात यह AC को आधे में विभाजित करता है, जिसका अर्थ है AC = 10.
इस प्रकार, पार्श्व सतह का क्षेत्रफल 1∙10=10 है और पार्श्व सतह का क्षेत्रफल है:
76485. एक बेलन में अंकित नियमित त्रिभुजाकार प्रिज्म का पार्श्व पृष्ठीय क्षेत्रफल ज्ञात कीजिए जिसका आधार त्रिज्या 8√3 और ऊँचाई 6 है।
तीन समान आकार के फलकों (आयत) के निर्दिष्ट प्रिज्म की पार्श्व सतह का क्षेत्रफल। क्षेत्रफल ज्ञात करने के लिए, आपको प्रिज्म के आधार के किनारे की लंबाई (हम ऊंचाई जानते हैं) जानना आवश्यक है। यदि हम प्रक्षेपण (शीर्ष दृश्य) पर विचार करें, तो हमारे पास एक वृत्त में अंकित एक नियमित त्रिभुज है। इस त्रिभुज की भुजा को त्रिज्या के रूप में इस प्रकार व्यक्त किया गया है:
इस रिश्ते का विवरण. तो यह बराबर होगा
फिर पार्श्व फलक का क्षेत्रफल है: 24∙6=144. और आवश्यक क्षेत्र:
245354. एक नियमित चतुर्भुज प्रिज्म एक बेलन के चारों ओर परिचालित है जिसका आधार त्रिज्या 2 है। प्रिज्म का पार्श्व पृष्ठीय क्षेत्रफल 48 है। बेलन की ऊंचाई ज्ञात कीजिए।
यह आसान है। हमारे पास समान क्षेत्रफल वाले चार पार्श्व फलक हैं, इसलिए एक फलक का क्षेत्रफल 48:4=12 है। चूंकि सिलेंडर के आधार की त्रिज्या 2 है, प्रिज्म के आधार का किनारा प्रारंभिक 4 होगा - यह सिलेंडर के व्यास के बराबर है (ये दो त्रिज्या हैं)। हम चेहरे और एक किनारे का क्षेत्रफल जानते हैं, दूसरे की ऊंचाई 12:4=3 के बराबर होगी।
27065. एक सिलेंडर के चारों ओर परिचालित एक नियमित त्रिकोणीय प्रिज्म का पार्श्व सतह क्षेत्र ज्ञात करें जिसका आधार त्रिज्या √3 और ऊंचाई 2 है।
साभार, अलेक्जेंडर।