МАТЕМАТИКА · 11 КЛАССПроект «Педагагічная скарбонка»
ГЕОМЕТРИЯ · ИНТЕРАКТИВНЫЙ КОНСПЕКТ

§ 9. Геометрические величины

Угол, длина, площадь и объём требуют разных формул и разных единиц измерения.

Наглядная модель12 заданий с проверкойТренажёр и тест
Главный вопрос

Как выбрать величину и не потерять квадрат или куб масштаба?

Разбираемся в теме

Основные пункты параграфа

Разберись, почему работает правило, исследуй модель и проверь себя.

01

Угол и дуга

При градусной мере φ используем l=2πR·φ/360° и S=πR²·φ/360°. Доля полного угла одновременно является долей длины окружности и площади круга. Угол между прямыми берут от 0° до 90°, угол между векторами — от 0° до 180°. Двугранный угол измеряют линейным углом в сечении, перпендикулярном ребру.

РАЗБЕРЁМСЯ НА ПРИМЕРЕ

Разберём на примере

При R=6 и φ=60° дуга равна 2π, сектор — 6π. Одинаковая доля 16 применяется к разным полным величинам.

Маршрут рассуждения

  1. Угол и дуга

    Длина дуги l=Rα при α в радианах; площадь сектора S=R²α/2.

  2. Длина и расстояние

    Расстояние измеряется кратчайшим отрезком: перпендикуляром к прямой или плоскости.

  3. Площади: основание и соответствующая высота

    Треугольник: S=ah/2=(ab·sin γ)/2=pr=abc/(4R). Трапеция: S=(a+b)h/2.

  4. Объёмы, подобие и единицы

    Призма и цилиндр: V=Sосн·h; пирамида и конус: V=Sосн·h/3; шар: V=4πR³/3.

Главная мысль

Длина дуги l=Rα при α в радианах; площадь сектора S=R²α/2.

02

Длина и расстояние

Для расстояния от точки до плоскости сначала докажи перпендикулярность нужного отрезка. Для скрещивающихся прямых ищут общий перпендикуляр или переводят задачу к расстоянию до параллельной плоскости. В треугольнике используют Пифагора, теоремы синусов и косинусов: c²=a²+b²−2ab cos γ. Проекция наклонной и высота образуют прямоугольный треугольник.

РАЗБЕРЁМСЯ НА ПРИМЕРЕ

Разберём на примере

Длины двух сторон 5 и 8, угол между ними 60°. Третья сторона: c²=25+64−80·12=49, значит c=7.

Когда Пифагор не подходит

Теорема Пифагора требует прямого угла, который должен следовать из условия или доказательства. Если известны две стороны и угол между ними, работает теорема косинусов. Если есть сторона и противолежащий угол, полезна теорема синусов: a/sin α=b/sin β=c/sin γ=2R. Сначала подпиши, какой стороне противолежит каждый угол.

РАЗБЕРЁМСЯ НА ПРИМЕРЕ

Разберём на числах

При a=6 и α=30° получаем 2R=6/(12)=12, то есть R=6. При α=90° та же формула даёт R=a/2 — знакомое свойство гипотенузы.

ИССЛЕДУЙ САМ

Меняй параметры и объясняй результат

Изменяй значения ползунками или вводи числа. Сначала предскажи ответ; вычисления можно открыть отдельно.

Показать вычисления и пояснение

Главная мысль

Расстояние измеряется кратчайшим отрезком: перпендикуляром к прямой или плоскости.

03

Площади: основание и соответствующая высота

В формулах p — полупериметр треугольника, r — вписанный радиус, R — описанный. Формула Герона S=√(p(p−a)(p−b)(p−c)) удобна по трём сторонам. Для параллелограмма S=ah=ab sin γ. В прямой призме и цилиндре боковые площади можно получить из развёртки; у пирамиды и конуса нужна наклонная высота грани или образующая.

РАЗБЕРЁМСЯ НА ПРИМЕРЕ

Разберём на примере

Треугольник 5,5,6: p=8, S=√(8·3·3·2)=12. Высота к стороне 6 равна 4, вписанный радиус r=S/p=32.

Подумай и объясни

Буква p в формуле S=pr обозначает…

Сверить рассуждение

Полупериметр. Треугольник: S=ah/2=(ab·sin γ)/2=pr=abc/(4R). Трапеция: S=(a+b)h/2.

Краткая карта площадей

ФигураФормулаУсловие
Треугольникah/2h к стороне a
Треугольник(ab·sin γ)/2γ между a,b
Треугольник√(p(p−a)(p−b)(p−c))p=(a+b+c)/2
Параллелограммahh перпендикулярна a
Трапеция(a+b)h/2a,b — основания
Ромбd₁d₂/2Диагонали перпендикулярны
Кругπr²r — радиус

ПРИМЕР 1 · РАЗБОР ПО ШАГАМ

ПРИМЕР 2 · РАЗБОР ПО ШАГАМ

Главная мысль

Треугольник: S=ah/2=(ab·sin γ)/2=pr=abc/(4R). Трапеция: S=(a+b)h/2.

04

Объёмы, подобие и единицы

Единицы переводят до подстановки. Так как 1 м=100 см, то 1 м²=10 000 см², а 1 м³=1 000 000 см³. При коэффициенте подобия k длины относятся как k, площади как k², объёмы как k³. Обратная задача требует корня: отношение объёмов 27 даёт линейный масштаб 3.

РАЗБЕРЁМСЯ НА ПРИМЕРЕ

Разберём на примере

Если модель уменьшена в 5 раз, её площадь в 25 раз меньше, объём — в 125 раз. Ёмкость 0,008 м³ равна 8 литрам, потому что 1 м³=1000 л.

Единицы меняются вместе со степенью

РавенствоПочему
1 м = 100 смМасштаб длины 100
1 м² = 10 000 см²100²
1 м³ = 1 000 000 см³100³
1 дм³ = 1 лЕдиницы вместимости
1 см³ = 1 млТысячная доля литра

Разберём ошибку

Неверно Отношение объёмов подобных тел равно 64. Линейный масштаб равен… — 8

Призма и цилиндр: V=Sосн·h; пирамида и конус: V=Sосн·h/3; шар: V=4πR³/3.

Как рассуждать: Верный ответ: 4.

Главная мысль

Призма и цилиндр: V=Sосн·h; пирамида и конус: V=Sосн·h/3; шар: V=4πR³/3.

Применяем знания

Решаем самостоятельно

12 заданий по теме параграфа. Записывай промежуточные действия в тетради, затем введи ответ. Единицы уже указаны рядом с полями. Если нужно восстановить выражение, введи его коэффициенты в подписанные поля. В заданиях с выбором отметь верное утверждение.

Число можно вводить с запятой или точкой. Дробь — как 3/4, смешанное число — как −2 1/3. Равные дроби принимаются; если требуется несократимая запись, сократи её. Подсказка помогает, а просмотр готового решения не засчитывается как самостоятельное выполнение.

Математический тренажёр

Закрепляем способ решения

Новые варианты из банка заданий этого параграфа. Решай в своём темпе.

Шесть выводов

01

Длина дуги l=Rα при α в радианах; площадь сектора S=R²α/2.

02

Расстояние измеряется кратчайшим отрезком: перпендикуляром к прямой или плоскости.

03

Треугольник: S=ah/2=(ab·sin γ)/2=pr=abc/(4R). Трапеция: S=(a+b)h/2.

04

Призма и цилиндр: V=Sосн·h; пирамида и конус: V=Sосн·h/3; шар: V=4πR³/3.

05

Объясни, что означает каждый шаг решения.

06

Проверь ответ обратным действием или по исходному условию.

Проверь себя

Тест: 10 вопросов

4 вопроса на понимание и 6 заданий. За верный ответ — 0,5 балла, максимум — 5.

Ответь на все вопросы. Пояснения появятся после проверки.

Загрузка прогресса…