CLASA A VIII-A • GEOMETRIE ÎN SPAȚIU

Cilindrul circular drept.
Conul circular drept

În această lecție înveți elementele cilindrului și ale conului circular drept, secțiunile axiale, desfășurările și formulele pentru arii și volume.

În această lecție vei învăța

Cilindrul circular drept

  • elementele cilindrului;
  • secțiunea axială;
  • desfășurarea suprafeței laterale;
  • aria laterală și aria totală;
  • volumul cilindrului.

Conul circular drept

  • elementele conului;
  • secțiunea axială;
  • generatoarea conului;
  • aria laterală și aria totală;
  • volumul conului.

1. Formule importante pentru cerc și disc

Atât cilindrul, cât și conul circular drept au la bază un disc. De aceea, vom folosi frecvent formulele cercului și discului.

Lungimea cercului

L = 2πr

unde r este raza cercului.

Aria discului

A = πr2

Diametrul

d = 2r

2. Cilindrul circular drept

Definiție. Cilindrul circular drept este corpul geometric mărginit de două discuri congruente aflate în plane paralele și de o suprafață laterală.

Elementele cilindrului

  • r = raza bazei;
  • h = înălțimea cilindrului;
  • O și O′ = centrele bazelor;
  • OO′ = axa cilindrului;
  • baza de jos și baza de sus sunt discuri congruente;
  • generatoarele sunt perpendiculare pe planele bazelor.
La cilindrul circular drept, generatoarea este egală cu înălțimea.
O′ O r h

3. Secțiunea axială a cilindrului

Un plan care conține axa cilindrului determină o secțiune axială.

Secțiunea axială a cilindrului circular drept este un dreptunghi.

Dimensiunile dreptunghiului sunt:

  • lungimea = diametrul bazei = 2r;
  • lățimea = înălțimea cilindrului = h.
Asecțiune axială = 2r · h

Caz particular

Dacă secțiunea axială este un pătrat, atunci:

h = 2r

4. Desfășurarea cilindrului

Prin desfășurarea suprafeței laterale a cilindrului obținem un dreptunghi.

Dreptunghiul lateral

Are dimensiunile:

  • lungimea: 2πr;
  • lățimea: h.
Al = 2πr · h
Al = 2πrh
r r 2πr h

5. Aria și volumul cilindrului circular drept

Aria unei baze

Ab = πr2

Aria laterală

Al = 2πrh

Aria totală

At = Al + 2Ab
At = 2πrh + 2πr2
At = 2πr(h + r)

Volumul cilindrului

V = Ab · h
V = πr2h

6. Exemplu rezolvat – cilindru

Un cilindru circular drept are raza bazei r = 4 cm și înălțimea h = 7 cm. Calculăm aria laterală, aria totală și volumul.

Aria laterală:
Al = 2π · 4 · 7 = 56π cm2
Aria totală:
At = 56π + 2 · π · 42
At = 56π + 32π = 88π cm2
Volumul:
V = π · 42 · 7 = 112π cm3

7. Conul circular drept

Definiție. Conul circular drept este corpul geometric determinat de un disc și de segmentele care unesc punctele cercului bazei cu un punct exterior planului bazei, numit vârful conului, astfel încât proiecția vârfului pe planul bazei să fie centrul discului.

Elementele conului

  • V = vârful conului;
  • O = centrul bazei;
  • r = raza bazei;
  • h = VO = înălțimea;
  • g = generatoarea conului;
  • VO este axa conului.
La con, înălțimea h și generatoarea g nu sunt același segment.
V O r h g

8. Secțiunea axială a conului

Un plan care conține axa conului determină o secțiune axială.

Forma secțiunii axiale

Secțiunea axială a conului circular drept este un triunghi isoscel.

  • baza triunghiului = 2r;
  • laturile egale = g;
  • înălțimea triunghiului = h.

Relația dintre r, h și g

În triunghiul dreptunghic format de rază, înălțime și generatoare, aplicăm teorema lui Pitagora.

g2 = h2 + r2

9. Desfășurarea conului

Suprafața laterală a conului, desfășurată în plan, formează un sector de cerc cu raza egală cu generatoarea g.

Arc de sector

Lungimea arcului sectorului este egală cu lungimea cercului bazei:

L = 2πr

Raza sectorului

Rsector = g

10. Aria și volumul conului circular drept

Aria bazei

Ab = πr2

Aria laterală

Al = πrg

Aria totală

At = Ab + Al
At = πr2 + πrg
At = πr(r + g)

Volumul conului

V = 1 3 · Ab · h
V = 1 3 πr2h

11. Exemplu rezolvat – con

Un con circular drept are raza bazei r = 3 cm și înălțimea h = 4 cm.

Calculăm generatoarea, aria laterală, aria totală și volumul.

1. Generatoarea:
g2 = r2 + h2
g2 = 32 + 42 = 9 + 16 = 25
g = 5 cm
2. Aria laterală:
Al = π · 3 · 5 = 15π cm2
3. Aria totală:
At = 15π + π · 32
At = 15π + 9π = 24π cm2
4. Volumul:
V = 1 3 · π · 32 · 4
V = 12π cm3

12. Cilindru și con – comparație

Element / formulăCilindru circular dreptCon circular drept
BazaDouă discuri congruenteUn disc
Raza bazeirr
Înălțimeahh
Generatoareag = hg2 = r2 + h2
Aria laterală2πrhπrg
Aria totală2πrh + 2πr2πrg + πr2
Volumulπr2h 1 3 πr2h

13. Greșeli frecvente

Cilindru

  • La aria totală trebuie adăugate ambele baze.
  • Nu confunda lungimea cercului 2πr cu aria discului πr2.
  • Volumul se exprimă în unități cubice.

Con

  • Generatoarea g nu este aceeași cu înălțimea h.
  • În formula ariei laterale folosim g, nu h.
  • În formula volumului apare factorul 1 3 .

14. De reținut

Cilindru circular drept

Al = 2πrh
At = 2πrh + 2πr2
V = πr2h

Con circular drept

g2 = h2 + r2
Al = πrg
At = πr2 + πrg
V = 1 3 πr2h

Leave a Comment

Scroll to Top