Prisma dreaptă (baze: triunghi echilateral, pătrat, hexagon): arii și volume
Prisma dreaptă — elemente
O prismă dreaptă este corpul geometric mărginit de două baze — poligoane congruente, situate în plane paralele — și de fețe laterale dreptunghiulare. Muchiile laterale sunt perpendiculare pe planele bazelor, deci muchia laterală este chiar înălțimea prismei: . Dacă baza este un poligon regulat, prisma se numește prismă regulată: triunghiulară regulată (baza triunghi echilateral), patrulateră regulată (baza pătrat) și hexagonală regulată (baza hexagon regulat).
Formulele generale ale prismei drepte
Desfășurând suprafața laterală obținem un dreptunghi cu dimensiunile (perimetrul bazei) și , de aceea: unde este aria bazei. Atenție: la arie totală se adună ambele baze.
Ariile și perimetrele bazelor
- Triunghi echilateral de latură : , înălțimea , .
- Pătrat de latură : , diagonala , .
- Hexagon regulat de latură : se descompune în triunghiuri echilaterale cu vârful în centrul , deci ; apotema este , diagonala mare (care trece prin centru) este , iar .
Exemplu inline: prisma triunghiulară regulată cu cm și cm are cm², cm², cm² și cm³.
Diagonalele feței și ale prismei
Fiecare față laterală este un dreptunghi cu dimensiunile și , deci diagonala feței laterale este, din teorema lui Pitagora, .
Prisma patrulateră regulată este un paralelipiped dreptunghic cu baza pătrat, deci diagonala prismei (de exemplu ) este . Justificarea: (prismă dreaptă), deci și triunghiul este dreptunghic în , cu .
Prisma hexagonală regulată are diagonala mare , pentru că (diagonala mare a hexagonului) și triunghiul este dreptunghic în ( planul bazei).
Aceste triunghiuri dreptunghice sunt și cheia problemelor de tip 6b): unghiul dintre o diagonală și planul bazei este unghiul dintre diagonală și proiecția ei pe bază (de exemplu , cu ), iar distanțele de la vârfuri la plane se calculează cu teorema celor trei perpendiculare, demonstrând fiecare perpendicularitate.
Observație despre unități
Ariile se exprimă în unități pătrate (cm², m²), volumele în unități cubice (cm³, m³); dm³ litru, m³ litri — transformările apar des în problemele cu context practic (acvarii, rezervoare, cutii).