2022. július 27., szerda

9. Szimmetrikus trapéz alapú hasáb

Szimmetrikus trapéz alapú hasáb

Szimmetrikus trapéz alapú hasáb

Milyen képletek jellemzik a szimmetrikus trapéz alapú hasábot?
Készítsünk egy kis emlékeztetőt (puskát) magunknak!

Jelölések:
 m = a szimmetrikus trapéz magassága = mtr helyett!
 M = a test magassága
 a = a szimmetrikus trapéz hosszabb alapélének a hossza
 b = a szimmetrikus trapéz szárának a hossza
 c = a szimmetrikus trapéz rövidebb alapélének a hossza

I. Általános eset:
Ilyenkor az élek különböző hosszúak (a ≠ b ≠ c).
Pitagorasz-tétel:
(a -c)²/4 + m² = b²

 T = (a + c)·m/2 (alapterület)
 K = a + 2·b + c (alaplap kerülete)
 A = 2·T +K·M
Felszínképlet:
A = (a + c)·m + (a + 2·b + c)·M

Térfogatképlet:
 V = T·M
V = (a + c)·m·M/2

II. Speciális eset:
 b = c
III. Még speciálisabb eset:
 b = c = a/2
Ebben az esetben egy szabályos hatszög alapú hasábot vágunk ketté.

Számoljunk a pontos értékekkel!
A végeredmény közlésénél viszont kerekítsünk 2 tizedes jegyre!
Milyen esetek lehetségesek?
4+3 paraméter van: a,b,c,m + M,A,V.
Ezek közül 4 ismert, a többit ki kell számolni.

Soroljuk fel a fontosabb lehetséges eseteket:
(a,b,c,m)-ból 3-t választunk (M,A,V)-ből 1-t:
 1. Adott a,c,m +M → egyszerű képletbe való behelyettesítés
 2. Adott a,b,c +M
 3. Adott a,c,m +A
 4. Adott a,c,m +V

 5. Legyen b = c, adott a,c +M
 6. Legyen b = c = a/2, adott a +M
Mintafeladatok
1. Egy szimmetrikus trapéz alapú hasáb alapéleinek hossza a = 5cm, c = 3cm,
az alaplap magassága 4cm és a test magassága 6cm.
Mekkora a szimmetrikus trapéz alapú hasáb oldalélének hossza, felszíne és térfogata?


Megoldás:
1. Lépés: formalizálás: jelölések bevezetése.
 a = 5cm
 c = 3cm
 m = 4cm
 M = 6cm
  b = ?
  A = ?
  V = ?
2. Lépés: képletek kigyűjtése és átrendezése.
Jelen esetben az alapképletekkel kell dolgoznunk.
 b = √(a -c)²/4 +m²
 A = (a + c)·m + (a + 2·b + c)·M
 V = (a + c)·m·M/2
3. Lépés: behelyettesítés, értékkiszámítás.
 b = √(5 -3)²/4 +4² = 4.12cm
 A = (5 + 3)·4 + (5 + 2·4.12 + 3)·6 = 129.48cm²
 V = (5 + 3)·4·6/2 = 96.00cm³
A mértékegységről se feldkezzünk meg!


2. Egy szimmetrikus trapéz alapú hasáb két alapéleinek hossza a = 5cm, c = 3cm,
az oldaléle b = 7cm, valamint a test magassága 8cm.
Mekkora a harmadik oldal hossza?
Mekkora a szimmetrikus trapéz alapú hasáb felszíne és térfogata?


Megoldás:
1. Lépés: formalizálás: jelölések bevezetése.
 a = 5cm
 b = 7cm
 c = 3cm
 M = 8cm
  m = ?
  A = ?
  V = ?
2. Lépés: képletek kigyűjtése és átrendezése.
 m = √b² - (a -c)²/4
 A = (a + c)·m + (a + 2·b + c)·M
 V = (a + c)·m·M/2
3. Lépés: behelyettesítés, értékkiszámítás.
 m = √7² - (5 -3)²/4 = 6.93cm
 A = (5 + 3)·6.93 + (5 + 2·7 + 3)·8 = 231.43cm²
 V = (5 + 3)·6.93·8/2 = 221.70cm³
A mértékegységről se feledkezzünk meg!


3. Egy szimmetrikus trapéz alapú hasáb két alapélének hossza a = 5cm és c = 3cm.
Az alaplap magassága m = 7cm, felszíne 500cm².
Mekkora a szimmetrikus trapéz alapú hasáb alaplapjának oldaléle, a test magassága és a test térfogata?


Megoldás:
1. Lépés: formalizálás: jelölések bevezetése.
 a = 5cm
 c = 3cm
 m = 7cm
 A = 500cm
  b = ?
  M = ?
  V = ?
2. Lépés: képletek kigyűjtése és átrendezése.
Jöjjünk rá: Ha már az "m"-t meghatároztuk, akkor a többi képlet nem módosul.
 b = √(a -c)²/4 +m²
 M = (A -(a + c)·m)/(a + 2·b + c)
 V = (a + c)·m·M/2
3. Lépés: behelyettesítés, értékkiszámítás.
 b = √(5 -3)²/4 +7² = 7.07cm
 M = (500 -(5 + 3)·7)/(5 + 2·7.07 + 3) = 20.05cm
 V = (5 + 3)·7·20.05/2 = 561.46cm³
A mértékegységről se feledkezzünk meg!


4. Egy szimmetrikus trapéz alapú hasáb két alapélének nagysága a = 5cm és c = 3cm.
Az alaplap magassága m = 6cm, a térfogatának a nagysága 500cm³.
Mekkora az alaplap oldalélének a hossza, a test magassága és a felszíne?


Megoldás:
1. Lépés: formalizálás: jelölések bevezetése.
 a = 5 cm
 c = 3 cm
 m = 6 cm
 V = 500 cm²
  b = ?
  M = ?
  A = ?
2. Lépés: képletek kigyűjtése és átrendezése.
 b = √(a -c)²/4 +m²
 M = 2·V/(a + c)/m
 A = (a + c)·m + (a + 2·b + c)·M
3. Lépés: behelyettesítés, értékkiszámítás.
 b = √(5 -3)²/4 +6² = 6.08cm
 M = 2·V/(5 + 3)/6 = 20.83cm
 A = (5 + 3)·6 + (5 + 2·6.08 + 3)·20.83 = 468.12cm²
A mértékegységről se feledkezzünk meg!


5. Egy szimmetrikus trapéz alapú hasáb oldaléleinek a nagysága a = 5cm, b = 3cm, c = 3cm.
A testmagassága 11cm. Mekkora a szimmetrikus trapéz alapú hasáb alaplapjának magassága, afelszíne és a térfogata?


Megoldás:
1. Lépés: formalizálás: jelölések bevezetése.
 a = 5 cm
 b = 3 cm
 c = 3 cm
 M = 11 cm³
  m = ?
  A = ?
  V = ?
2. Lépés: Ez a 2. eset speciális változata.
 m = √b² - (a -c)²/4
 A = (a + c)·m + (a + 2·b + c)·M
 V = (a + c)·m·M/2
3. Lépés: behelyettesítés, értékkiszámítás.
 m = √3² - (5 -3)²/4 = 2.83cm
 A = (5 + 3)·2.83 + (5 + 2·3 + 3)·11 = 176.63cm²
 V = (5 + 3)·2.83·11/2 = 124.45cm³
A mértékegységről se feldkezzünk meg!


6. Egy szimmetrikus trapéz alapú hasáb oldaléleinek a nagysága a = 6cm, b = 3cm, c = 3cm.
A testmagassága 11cm. Mekkora a szimmetrikus trapéz alapú hasáb alaplapjának magassága, afelszíne és a térfogata?


Megoldás:
1. Lépés: formalizálás: jelölések bevezetése.
 a = 6 cm
 b = 3 cm
 c = 3 cm
 M = 11 cm³
  m = ?
  A = ?
  V = ?
2. Lépés: Ez a 2. eset speciális változata.
 m = √b² - (a -c)²/4
 A = (a + c)·m + (a + 2·b + c)·M
 V = (a + c)·m·M/2
3. Lépés: behelyettesítés, értékkiszámítás.
 m = √3² - (6 -3)²/4 = 2.60cm
 A = (6 + 3)·2.60 + (6 + 2·3 + 3)·11 = 188.38cm²
 V = (6 + 3)·2.60·11/2 = 128.60cm³
A mértékegységről se feldkezzünk meg!


Tesztfeladatok

1. Egy szimmetrikus trapéz alapú hasáb alapéleinek hossza a = 11cm, c = 3cm,
az alaplap magassága 6cm és a test magassága 10cm.
Határozzuk meg a szimmetrikus trapéz alapú hasáb többi jellemzőjét két tizedes jegy pontossággal!
b = cm
A = cm²
V = cm³

2. Egy szimmetrikus trapéz alapú hasáb két alapéleinek hossza a = 7cm, c = 3cm,
az oldaléle b = 7cm, valamint a test magassága 13cm.
Határozzuk meg a szimmetrikus trapéz alapú hasáb többi jellemzőjét két tizedes jegy pontossággal!
m = cm
A = cm²
V = cm³

3. Egy szimmetrikus trapéz alapú hasáb két alapélének hossza a = 7cm és c = 2cm.
Az alaplap magassága m = 6cm, felszíne 340cm².
Határozzuk meg a szimmetrikus trapéz alapú hasáb többi jellemzőjét két tizedes jegy pontossággal!
b = cm
M = cm
V = cm³

4. Egy szimmetrikus trapéz alapú hasáb két alapélének nagysága a = 12cm és c = 3cm.
Az alaplap magassága m = 6cm, a térfogatának a nagysága 536cm³.
Határozzuk meg a szimmetrikus trapéz alapú hasáb többi jellemzőjét két tizedes jegy pontossággal!
b = cm
M = cm
A = cm²

5. Egy szimmetrikus trapéz alapú hasáb oldaléleinek a nagysága a = 9cm, b = 2cm, c = 2cm.
A testmagassága 16cm.
Határozzuk meg a szimmetrikus trapéz alapú hasáb többi jellemzőjét két tizedes jegy pontossággal!
m = cm
A = cm²
V = cm³

6. Egy szimmetrikus trapéz alapú hasáb oldaléleinek a nagysága a = 6cm, b = 3cm, c = 3cm.
A testmagassága 13cm.
Határozzuk meg a szimmetrikus trapéz alapú hasáb többi jellemzőjét két tizedes jegy pontossággal!
m = cm
A = cm²
V = cm³


Trapéz alapú hasáb:
NÉV:
EREDMÉNY:
AZONOSÍTÓ:
Ssz. Max Pont Param Be
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Összesen.