← Matematika

Stereometrie

Pozn. k obsahu: Většina úloh vycházela z obrázků těles, které nejsou součástí archivu. Konkrétní číselné hodnoty použité v postupu řešení se ale téměř vždy dochovaly v textu, takže šlo úlohy dopočítat i bez obrázku. Vzorce (objem kužele V=31πr2v, objem koule V=34πr3 apod.), které se v PDF ztratily jako vzorcové objekty, jsou doplněny ve standardním tvaru.

Příklady z maturitních testů Cermatu (základní úroveň) — Stereometrie

1) V uzavřeném skleněném kvádru 30×60×80 cm je kapalina. Na stěně 30×60 dosahuje do výšky 40 cm. Jaká bude výška na stěně 30×80?

A) 20 cm B) 25 cm C) 30 cm D) 35 cm E) v jiné výšce

Jaro 2011, příklad č. 20. Body: 2.

Řešení: objem kapaliny je konstantní: V=306040=72,000 cm3. 72,000=3080c2c2=30 cm.

2) Rozhodněte o pravdivosti (kvádr 5×2×3 dílků):

a) Nejmenší stěna má obsah 10 čtverců. b) Největší stěna má obsah 15 čtverců. c) Objem je 30 krychliček. d) Ve složeném kvádru jsou 4 hrany s délkou 3 díly.

Podzim 2011, příklad č. 16. Body: 2. Výsledek: a) NE, b) ANO, c) ANO, d) ANO.

Řešení: a) nejmenší stěna má obsah 2×3=6 čtverců, ne 10 — NE. b) největší stěna 5×3=15 — ANO. c) V=523=30 krychliček — ANO. d) ANO.

3) Váleček se po jedné otočce posune o 25 cm. Poloměr podstavy?

A) přibližně 4,0 cm B) 4,1 cm C) 4,2 cm D) 4,3 cm E) jiný poloměr

Podzim 2011, příklad č. 18. Body: 2.

Řešení: 1 otočka = obvod kruhu: 2523,14rr3,984 cm.

4) Kvádr se čtvercovou podstavou má výšku x cm; podstavná hrana je o 3 cm kratší než dvojnásobek výšky. Vyjádřete objem V jako mnohočlen v x.

Jaro 2012, příklad č. 15. Body: 2. Výsledek: V=(4x312x2+9x) cm3.

Řešení: podstavná hrana =2x3: V=(2x3)(2x3)x=(4x212x+9)x=4x312x2+9x.

5) Koule se dotýká pláště válce i obou podstav (“nejtěsněji”). V jakém poměru je objem koule k objemu válce?

Jaro 2012, příklad č. 21. Body: 2. Výsledek: A (poměr 32 platí vždy, bez ohledu na počet koulí ve válci).

Řešení: pro válec s v=2r: VválecVkoule=πr22r34πr3=2πr334πr3=32. Při n koulích v n válcových segmentech se n vykrátí a poměr zůstává stejný — nezávisí na počtu koulí.

6) Vypočtěte v cm největší přímou vzdálenost dvou vrcholů drátěného hranolu (pravidelný šestiboký hranol, hrana podstavy 8 cm, výška 12 cm).

Podzim 2012, příklad č. 11. Body: 2. Výsledek: 20 cm.

Řešení: u pravidelného šestiúhelníku je strana rovna poloměru opsané kružnice, průměr opsané kružnice =28=16 cm. Největší vzdálenost je přepona pravoúhlého trojúhelníku s odvěsnami 16 a 12: x2=162+122=400x=20 cm.

7) Vypočtěte v cm² obsah bílého papírového pláště hranolu (šestiboký hranol, hrana 6, obvod 48, výška 12).

Podzim 2012, příklad č. 12. Body: 1. Výsledek: S=576 cm2.

Řešení: rozvinutý plášť je obdélník 48×12: S=4812=576 cm2.

8) Vypočtěte v litrech objem vzduchu ve stanu (trojboký hranol, podstava-trojúhelník s výpočtem Sp=1,92 m2, výška hranolu 2,4 m).

Podzim 2012, příklad č. 13. Body: 2. Výsledek: 4 608 litrů.

Řešení: V=Spv=1,922,4=4,608 m3=4,608 litrů (1 m3=1,000 litrů).

9) Káď (válec, podstava 14 000 cm², objem 600 l) je naplněna do tří čtvrtin. Výška hladiny?

A) 13 cm B) 32 cm C) 44 cm D) 57 cm E) v jiné výšce

Jaro 2013, příklad č. 20. Body: 2.

Řešení: 600 l =600,000 cm3; množství vody =43600,000=450,000 cm3. 450,000=14,000vv32 cm.

10) Jaký je obsah obalu (obepínajícího válce o poloměru 3, výška 13, obal 6×poloměr + obvod kruhu)?

A) 479 cm² B) 514 cm² C) 543 cm² D) 598 cm² E) jiný obsah

Jaro 2013, příklad č. 21. Body: 2.

Řešení: délka rozvinutého obalu 63+2π318+18,84=36,84 cm. S=36,8413479 cm2.

11) Obsah jedné stěny krychle je 0,16 m². Objem krychle?

Podzim 2013, příklad č. 13. Body: 1. Výsledek: V=0,064 m3.

Řešení: a2=0,16a=0,4 m. V=a3=0,43=0,064 m3.

12) Vypočtěte v cm² povrch tělesa (dvě polokoule + plášť válce, r=v=18).

Podzim 2013, příklad č. 14. Body: 2. Výsledek: S=1,944π6,107 cm2.

Řešení: povrch = povrch koule + plášť válce =4πr2+2πrv=4π182+2π1818=1,296π+648π=1,944π6,107 cm2.

13) Sklenice (válec, průměr 12 cm, výška 16 cm). Nejdelší seříznutá špejle, která se vejde šikmo bez přesahu?

A) 17 cm B) 18 cm C) 19 cm D) 20 cm E) 21 cm

Podzim 2013, příklad č. 17. Body: 2.

Řešení: Pythagorova věta: x2=122+162=400x=20 cm.

14) Obsah černé plochy jednoho pásu (obdélník, šířka 3, poloměr 2, délka 2×20+ obvod kruhu)?

A) 4(π+10) cm2 B) 6(π+20) cm2 C) 6(3π+20) cm2 D) 12(π+5) cm2 E) 12(π+10) cm2

Podzim 2013, příklad č. 19. Body: 2.

Řešení: délka obdélníku =220+2π2=40+4π. S=3(40+4π)=120+12π=12(π+10) cm2.

15) a) Objem půlválce (podložky, r=10, v=70) v litrech. b) Obsah pláště půlválce v cm².

Jaro 2014, příklad č. 15. Body: 3. Výsledek: a) 3,5π11 l, b) (700π+1,400)3,599 cm2.

Řešení: a) V=2πr2v=2π10070=3,500π cm3=3,5π l 11 l.

b) Rozvinutý plášť: šířka =20+πr=20+10π, výška =70: S=(20+10π)70=1,400+700π3,599 cm2.

16) Z osmi kuliček (poloměr 1 cm) vytvořena jedna koule. Poloměr?

A) 8 cm B) 42 cm C) 4 cm D) 22 cm E) 2 cm

Jaro 2014, příklad č. 21. Body: 2.

Řešení: V2=8V1: 34πr3=834π13r3=8r=2 cm.

17) Vypočtěte v cm vzdálenost BS (poloměr kulové plochy =12+5).

Podzim 2014, příklad č. 12. Body: 1. Výsledek: 17 cm.

Řešení: 12+5=17 cm.

18) Vypočtěte obsah kulového vrchlíku (r=17, v=5).

Podzim 2014, příklad č. 13. Body: 1. Výsledek: 170π534 cm2.

Řešení: S=2πrv=2π175=170π534 cm2.

19) a) Objem dutiny (krychle a=8, dutina =1/4 objemu krychle tvaru jehlanu). b) Hloubka h dutiny.

Podzim 2014, příklad č. 14. Body: 3. Výsledek: a) V=128 cm3, b) h=6 cm.

Řešení: a) Vkrychle=83=512 cm3; dutina =512:4=128 cm3.

b) Podstava jehlanu Sp=82=64. V=3Spv128=364v384=64vv=6 cm.

20) Určete počet hran složeného tělesa (síť pravidelného trojbokého hranolu).

Jaro 2015, příklad č. 13. Body: 1. Výsledek: 9 hran.

Řešení: 3 podstavné hrany dole + 3 nahoře + 3 boční =9.

21) Jaká je výška válce (na desetiny cm, objem 570, 2r=v)?

A) menší než 8,4 cm B) 8,5 cm C) 8,7 cm D) 9,0 cm E) větší než 9,1 cm

Jaro 2015, příklad č. 21. Body: 2.

Řešení: v=2r: V=πr22r=2πr3=570r390,76r4,494v8,999 cm.

22) Kolik papíru je použito na čepici (kužel bez podstavy, r=8, s=16)?

A) 96π B) 128π C) 192π D) 256π E) jiný počet

Jaro 2015, příklad č. 22. Body: 2.

Řešení: Spl=πrs=π816=128π cm2.

23) V nádobě (válec, průměr 10) je 1 l vody. Výška sloupce vody?

Podzim 2015, příklad č. 22. Body: 2. Výsledek: A.

Řešení: 1,000=π52v=25πvv=25π1,000=π40 cm.

24) Jaký je povrch kvádru (čtvercová podstava, a+2c=16, a+c=10)?

A) 64 cm² B) 96 cm² C) 128 cm² D) 144 cm² E) jiný povrch

Podzim 2015, příklad č. 23. Body: 2.

Řešení: ze soustavy a+2c=16, a+c=10 vychází c=6, a=4. S=2(ab+ac+bc)=2(16+24+24)=128 cm2.

25) a) Objem stupňů vítězů (2 krychle, obsah stěny 25 dm²). b) Minimální počet lepicích fólií (stejný obsah jako 1 stěna krychle) na pokrytí kromě podstavy.

Jaro 2016, příklad č. 9. Body: 2. Výsledek: a) V=250 dm3, b) 9.

Řešení: a) a2=25a=5 dm, V1 krychle=125 dm3, celkem 2125=250 dm3.

b) vodorovné plochy: 3 fólie; boční: 2 (rozstřižené); přední: 2 (1 rozstřižená); zadní: 2 (1 rozstřižená). Celkem 9.

26) Určete, kolikrát je objem kvádru větší než objem jehlanu se stejnou podstavou a výškou.

Jaro 2016, příklad č. 10. Body: 1. Výsledek: 3krát.

Řešení: Vkvádr=abc, Vjehlan=3abc — kvádr je 3× větší.

27) BD=47 cm, BV=8 cm. Vypočtěte výšku v jehlanu.

Jaro 2016, příklad č. 11. Body: 1. Výsledek: v=6 cm.

Řešení: Pythagorova věta (trojúhelník SBV, S střed podstavy, SB=21BD=27): 82=(27)2+v264=28+v2v2=36v=6 cm.

28) Válec: průměr 12, plášť 60π. Objem?

A) 36π B) 84π C) 180π D) 240π E) jiný objem

Jaro 2016, příklad č. 18. Body: 2.

Řešení: r=6: 60π=2π6v=12πvv=5 cm. V=π365=180π cm3.

29) Kolik vody pojme natažená hadice 50 m (vnitřní průměr 26,3 mm)?

A) 11 l B) 27 l C) 86 l D) 272 l E) jiné množství

Podzim 2016, příklad č. 20. Body: 2.

Řešení: r=0,1315 dm, v=500 dm: V3,140,1315250027 dm³ =27 l.

30) Povrch válce s polokoulovou dutinou (r=10, v=20)?

A) více než 900π B) 900π C) 800π D) 700π E) méně než 700π

Podzim 2016, příklad č. 21. Body: 2. Výsledek: D.

Řešení: podstava S1=π102=100π; plášť S2=2π1020=400π; polovina povrchu koule S3=2π102=200π. Celkem 100π+400π+200π=700π cm2.

31) Kapka rtuti (koule, průměr 3 mm) se rozdělí na dvě stejné kapičky. Poloměr nové kapičky?

A) 0,75 mm B) 1,04 mm C) 1,19 mm D) 1,25 mm E) 1,44 mm

Jaro 2017, příklad č. 23. Body: 2.

Řešení: Vpůvodní=34π1,53; každá nová koule má poloviční objem: rnová3=211,53=1,6875rnová1,19 mm.

32) Povrch tělesa (dva válce, r1=60,r2=90, v=70, plus mezikruží)?

A) 4,1 m² B) 6,8 m² C) 7,2 m² D) 9,4 m² E) 11,6 m²

Jaro 2017, příklad č. 24. Body: 2.

Řešení: pláště: S1=2π6070=8,400π, S2=2π9070=12,600π. Mezikruží (×2): 2(π902π602)=2(8,100π3,600π)=9,000π. Celkem 8,400π+12,600π+9,000π=30,000π cm2=3π m29,4 m2.

33) Jaký je povrch trojbokého hranolu (podstava: pravoúhlý trojúhelník s odvěsnami 6, 8, výška hranolu 10)?

A) 188 cm² B) 198 cm² C) 240 cm² D) 288 cm² E) 308 cm²

Podzim 2017, příklad č. 19. Body: 2.

Řešení: Sp=268=24 cm2. Přepona: x2=62+82=100x=10. Spl=(6+8+10)10=240 cm2. S=224+240=288 cm2.

34) a1:a2=2:1, b1:b2=3:4. Jaký je poměr V1:V2 (kvádry se stejnou výškou v)?

A) 3:2 B) 4:3 C) 6:5 D) 1:1 E) nelze určit

Podzim 2017, příklad č. 20. Body: 2.

Řešení: a2=2a1, b1=43b2. V1=a1b1v, V2=a2b2v=2a1b2v. Vyjádřením přes společné proměnné vychází V1:V2=3:2.

35) Objem polokoule (povrch s podstavou 108π)?

A) 186 cm³ B) 280 cm³ C) 452 cm³ D) 831 cm³ E) jiný objem

Podzim 2017, příklad č. 21. Body: 2.

Řešení: povrch polokoule s podstavou =2πr2+πr2=3πr2=108πr2=36r=6. V=32πr3=32π216=144π452 cm3.


Příklady z testů PUP

1p) Obsah podstavy válce Sp=18 dm2, výška = poloměr. Povrch?

A) 2,5Sp B) 3Sp C) 3,5Sp D) 4Sp E) 4,5Sp

Jaro 2011 PUP, příklad č. 20. Body: 2.

Řešení: r=v: Spl=2πrv=2πr2=2Sp=36 dm2. S=2Sp+Spl=36+36=72 dm2=4Sp.


Ilustrační maturitní testy Cermatu

1i) Krychle s hranou 10 cm a kvádr s hranami 10 a 6 cm mají stejný povrch. Třetí hrana kvádru?

A) c=15 cm B) c=15,5 cm C) (nedochováno) D) jiné řešení

2010 (1), příklad č. 17. Body: 3.

Řešení: Skrychle=6102=600 cm2. Skvádr=2(106+10c+6c)=120+32c. 600=120+32cc=15 cm.

2i) Výška nádoby (pravidelný šestiboký hranol, podstava 0,5 dm²), kterou naplní 3 čtvrtlitrové hrnky?

A) 37,5 cm B) 17 cm C) 15 cm D) 11,5 cm E) jiný výsledek

2010 (2), příklad č. 16. Body: 2.

Řešení: 0,75=0,5vv=1,5 dm =15 cm.

3i) Koule má poloměr 0,3 m. Kolikrát větší je objem koule s dvojnásobným poloměrem?

A) devětkrát B) osmkrát C) šestkrát D) třikrát E) méně než třikrát

2010 (2), příklad č. 17. Body: 2.

Řešení: V2=34π(2r)3=834πr3=8V1 — vždy 8×, nezávisle na konkrétním poloměru.

4i) Poloměr koule s objemem 1 litr (na desetiny cm)?

2011, příklad č. 12. Body: 2. Výsledek: r6,2 cm.

Řešení: 1,000=34πr3r3=4π3,000238,7r6,2 cm.

5i) Přiřaďte: a) stěny krychle, b) hrany osmibokého jehlanu, c) vrcholy dvanáctibokého hranolu, d) stěny hranolu s 24 hranami.

A) 6 B) 10 C) 12 D) 20 E) 24 F) jiný výsledek

2011, příklad č. 21. Body: 4. Výsledek: a) A, b) F (16), c) E, d) B.

Řešení: a) 6. b) 8+8=16 hran (podstavných + bočních). c) 12+12=24 vrcholů. d) hranol s 24 hranami má 8+8+8 — je to osmiboký hranol s 8 stěnami + 2 podstavy =10.

6i) Jakou část objemu neopracovaného válce tvoří figura ze 4 kuželů (válec odpovídá objemu 6 takových kuželů)?

A–D) (nedochováno) E) (výsledek)

2012, příklad č. 23. Body: 2. Výsledek: D.

Řešení: kužel se stejnou podstavou a výškou jako válec má 31 jeho objemu. Poměr 4 kuželů ku objemu válce (odpovídajícímu 6 takovým kuželům, dle zadání): 64=32.

7i) Obvod podstavy válce 30 cm, strana klobouku (kužele) 12 cm. Povrch klobouku?

A) 1,2 dm² B) 1,4 dm² C) 1,5 dm² D) 1,8 dm² E) jiný povrch

2012, příklad č. 24. Body: 2.

Řešení: 2πr=30r=π15. Spl=πrs=ππ1512=180 cm2=1,8 dm2.

8i) Přiřaďte sítím a)–d) tělesa:

A) pravidelný trojboký jehlan B) pravidelný čtyřboký jehlan C) pravidelný šestiboký jehlan D) pravidelný trojboký hranol E) pravidelný šestiboký hranol F) není sítí žádného tělesa

2012, příklad č. 25. Body: 4. Výsledek: a) B, b) C, c) A, d) D.

Řešení: podstava určuje typ jehlanu/hranolu — a) čtverec (B), b) pravidelný šestiúhelník (C), c) rovnostranný trojúhelník-jehlan (A), d) rovnostranný trojúhelník-hranol (D).

9i) Válec (r=2,5 dm, v=2 dm) se zmenší broušením o 1 cm poloměru. O kolik % se zmenší obsah pláště?

2013, příklad č. 13. Body: 2. Výsledek: o 4 %.

Řešení: S1=2π2520=1,000π cm2, S2=2π2420=960π cm2. 1; 960π:10π=96. Zmenšení: 10096=4.

10i) Jaký objem má domeček (krychle + jehlan, vnitřní průměr podstavy plechovky = stěnová úhlopříčka 32)?

A) menší než 38,0 cm³ (36 cm³) B) 38,0 cm³ C) 41,5 cm³ D) 45,0 cm³ E) větší než 45,0 cm³

2013, příklad č. 23. Body: 2.

Řešení: (32)2=a2+a218=2a2a=3 cm. Vkrychle=27 cm3, Vjehlan=3a3=9 cm3. Celkem 27+9=36 cm3.

11i) Jak veliká je plocha střechy (jehlan, 4 shodné trojúhelníkové stěny, stěnová výška ze stran 8 a 6)?

A) 192 B) 202 C) 320 D) 448 E) 512

2014 (1), příklad č. 18. Body: 2.

Řešení: stěnová výška (z poloviny podstavné hrany 8 m a tělesové výšky 6 m): s2=82+62=100s=10 m. Obsah jedné stěny (podstavná hrana 16 m, výška s=10 m): S=21610=80 m2. Plocha střechy =480=320 m2.

12i) Kolik litrů vody se vešlo do kádě (kvádr 110×50×90 cm)?

A) méně než 57 l B) 467,5 l C) 495 l D) 4 675 l E) 56 925 l

2014 (1), příklad č. 19. Body: 2.

Řešení: V=1159=495 dm3=495 l.

13i) Rozvinutý plášť kužele je půlkruh, strana kužele 6 cm. Obsah pláště?

A) 6 B) 8 C) 9 D) 12 E) 18

2014 (1), příklad č. 20. Body: 2. (Výsledek 18π cm².)

Řešení: poloměr rozvinutého půlkruhu = strana kužele =6 cm. Spl=2π62=18π cm2.

14i) Vypočtěte objem rotačního válce (osový řez je obdélník 24=a4).

2014 (2), příklad č. 11. Body: 1. Výsledek: 36π113 cm3.

Řešení: 24=a4a=6 cm (průměr), r=3 cm. V=π94=36π113 cm3.

15i) Poloměr polokoule = poloměr podstavy kužele; objemy shodné. Vyjádřete výšku kužele.

2014 (2), příklad č. 12. Body: 1. Výsledek: v=2r.

Řešení: 3πr2v=32πr3 /3πr2v=2πr3 /:πr2v=2r.

16i) Polokoule má objem 18π. Poloměr?

2014 (2), příklad č. 13. Body: 1. Výsledek: r=3 cm.

Řešení: 32πr3=18πr3=27r=3 cm.

17i) Model krychle: drátěná kostra 144 cm celkem (12 hran). Povrch (lepenka)?

A) 864 cm² B) 648 cm² C) 578 cm² D) 486 cm² E) jiný výsledek

2014 (2), příklad č. 20. Body: 2.

Řešení: a=144:12=12 cm. S=6a2=6144=864 cm2.

Zdroje

MATURITA HADR / Matematika / řešené postupy matematických okruhů z DT 2010–2017, dokument 24) Stereometrie.pdf.

Pracovní plocha

Piš sem myší, prstem nebo perem…

Zdroj: MATURITA HADR/Matematika/řešené postupy matematických okruhů z DT 2010 - 2017/24) Stereometrie.pdf