Konspekt. Stereo­meetria (1)

  • Hulktahukad
  • Prisma
  • Püramiid

Kehad

Hulktahukas

Hulktahukaks või tahkkehaks ehk polüeedriks nimetatakse geomeetrilist keha, mis on piiratud hulknurkadega.

Pöördkeha

Pöördkehaks nimetatakse keha, mis tekib tasandilise kujundi pöörlemisel mingi fikseeritud sirge ümber.

Seda sirget nimetatakse pöördkeha teljeks ja pöörlevat kujundit või selle serva nimetatakse pöördkeha moodustajaks.

Hulktahukad

Korrapärased hulktahukad

Korrapärasteks hulktahukateks ehk platoonilisteks kehadeks nimetatakse kumeraid hulktahukaid, mille kõik tahud on võrdsed korrapärased hulknurgad.

Platoonilisi kehasid on ainult viis. Need on korrapärane:

  • tetraeeder ehk nelitahukas,
  • heksaeeder ehk kuus­tahukas (kuup),
  • oktaeeder ehk kaheksa­tahukas,
  • dodekaeeder ehk kaksteist­tahukas,
  • ikosaeeder ehk kakskümmend­tahukas.
Tetraeeder
Heksaeeder
Oktaeeder
Dodekaeeder
Ikosaeeder

Prisma

Prismaks nimetatakse hulktahukat, mille kaks tahku on vastavalt paralleelsete ja võrdsete külgedega hulknurka (prisma põhjad ehk põhitahud) ning ülejäänud tahud on rööpkülikud (prisma külgtahud), millel on kummagi põhitahuga üks ühine külg.

Püstprisma ja kaldprisma

Prismat nimetatakse püstprismaks, kui selle külgservad on põhjaga risti, st külgtahkudeks on ristkülikud.

Kaldprisma on prisma, mille külgservad ei ole põhjaga risti.

Korrapärane prisma

Korrapäraseks prismaks nimetatakse püstprismat, mille põhjadeks on korrapärased hulknurgad.

Prisma ristlõige

Prisma ristlõikeks nimetatakse prisma külgservadega ristuva tasandi ja prisma lõiget. Püstprisma puhul on ristlõige põhjaga paralleelne ja võrdne, kaldprisma puhul mitte.

Mittekorrapärane nelinurkne püstprisma
Nelinurkne kaldprisma
Korrapärane kuusnurkne prisma

Prisma külgpindala

Sk = P1k

  • Sk külgpindala
  • P1 ristlõike õmbermõõt
  • k külgserva pikkus

Püstprisma korral on külgserv võrdne kõrgusega ja ristlõike ümbermõõt võrdne põhja ümbermõõduga:

Sk = PH

Prisma täispindala

St = Sk + 2Sp

  • Sk külgpindala
  • Sp põhja pindala
  • St täispindala

Kuna prisma põhjaks on hulknurk, siis on põhja pindala leitav kolmnurkadeks jaotamise ja iga kolmnurga pindala eraldi leidmise abil.

Prisma ruumala

V = Sp ⋅ H

  • V ruumala
  • Sp põhja pindala
  • H kõrgus

Prisma ruumala on võrdne põhja pindala ja kõrguse korrutisega. Püstprisma kõrgus on võrdne külgservaga, kaldprisma puhul see aga ei kehti.

Püramiid

Püramiidiks nimetatakse hulktahukat, mille üks tahk on hulknurk (põhi) ja ülejäänud tahud, mida peab olema vähemalt kolm, ühise tipuga kolmnurgad (külgtahud).

Püramiide liigitatakse põhiservade arvu järgi kolmnurkseteks, nelinurkseteks, viisnurkseteks,.., n-nurkseteks püramiidideks.

Korrapärane nelinurkne püramiid

Korrapärane püramiid ja apoteem

Korrapäraseks püramiidiks nimetatakse püramiidi, mille põhjaks on korrapärane hulknurk ja kõrguse aluspunkt ühtib põhja keskpunktiga.

Korrapärase püramiidi külgtahu kõrgust nimetatakse püramiidi apoteemiks (joonisel tähis m).

Põhi- ja külgserv

Püramiidi põhjaks oleva hulknurga külgi nimetatakse püramiidi põhiservadeks (joonisel tähis a).

Püramiidi külgtahkude ühiseid külgi nimetatakse püramiidi külgservadeks (joonisel tähis k).

Tipp ja kõrgus

Püramiidi külgtahkudeks olevate kolmnurgade ühist tippu nimetatakse püramiidi tipuks.

Püramiidi tipu kaugust põhjaks olevast hulknurgast nimetatakse püramiidi kõrguseks (joonisel tähis H).

Korrapärase püramiidi külgpindala

S_k=\frac{P\cdot m}{2}

  • Sk külgpindala
  • P põhja ümbermõõt
  • m püramiidi appoteem ehk külgtahule tõmmatud kõrgus

Korrapärase püramiidi külgpindala on võrdne püramiidi põhja ümbermõõdu ja apoteemi poolkorrutisega.

Püramiidi täispindala

St = Sk + Sp

  • St täispindala
  • Sk külgpindala
  • Sp põhja pindala

Püramiidi täispindala on võrdne külgpindala ja põhjapindala summaga.

Püramiidi ruumala

V=\frac{S_p\cdot H}{3}

  • V ruumala
  • Sp põhja pindala
  • H kõrgus

Püramiidi ruumala on võrdne kolmandikuga sama suure põhja ja kõrgusega prisma ruumalast. Püramiidi kõrgus on tipu kaugus põhjast. Korrapärase püramiidi korral on kõrguse aluspunkt põhja sise- ja ümberringjoone keskpunktis.