gamedschool

Prizmalar ve Piramitler konu anlatımı

12. sınıf Geometri · Katı Cisimler

Lise · 12. sınıf · Geometri · Ünite: Katı Cisimler · ~4 dk okuma

Katı cisim kavramı, yüz, ayrıt ve köşe; Euler bağıntısı (K − A + Y = 2); dik prizmalar: küp, dikdörtgenler prizması, üçgen ve çokgen prizmalar; yüzey alanı (2 · taban alanı + yanal alan) ve hacim (taban alanı × yükseklik); cisim köşegeni; açınım; piramitler: kare ve üçgen dik piramit, yanal yüz yüksekliği (apotem), yüzey alanı ve hacim (1/3 · taban alanı × yükseklik); düzgün dörtyüzlü; gerçek hayat problemleri (depo, akvaryum, çatı).

Katı cisimler ve Euler bağıntısı

Katı cisim: Uzayda yer kaplayan, üç boyutlu kapalı şekil

  • Yüz (Y): Cismi sınırlayan düzlemsel bölgeler · Ayrıt (A): İki yüzün kesiştiği doğru parçası · Köşe (K): Ayrıtların buluştuğu nokta

Euler bağıntısı (çok yüzlüler için): K − A + Y = 2

CisimKAYK − A + Y
Küp81262
Üçgen prizma6952
Kare piramit5852
Düzgün dörtyüzlü4642

n-gen prizma: K = 2n, A = 3n, Y = n + 2 · n-gen piramit: K = n + 1, A = 2n, Y = n + 1

Prizmalar

Dik prizma: Tabanları eş ve paralel çokgenler, yan yüzleri dikdörtgen olan cisim

  • Hacim: V = Taban alanı × yükseklik
  • Yüzey alanı: A = 2 · Taban alanı + Yanal alan (yanal alan = taban çevresi × yükseklik)
CisimHacimYüzey alanıCisim köşegeni
Küp (a)a³6a²a√3
Dikdörtgenler prizması (a, b, c)abc2(ab + ac + bc)√(a² + b² + c²)

Örnek: Boyutları 3, 4, 12 cm olan dikdörtgenler prizması

  • V = 3 · 4 · 12 = 144 cm³
  • A = 2(12 + 36 + 48) = 192 cm²
  • Cisim köşegeni = √(9 + 16 + 144) = √169 = 13 cm

Üçgen prizma: Tabanı dik kenarları 3 ve 4 olan dik üçgen, yüksekliği 10 → taban alanı 6, V = 60; yanal alan (3 + 4 + 5) · 10 = 120, yüzey alanı 120 + 12 = 132

Piramitler

Piramit: Tabanı çokgen, yan yüzleri ortak bir tepe noktasında birleşen üçgenler olan cisim

  • Hacim: V = (1/3) · Taban alanı × yükseklik → aynı taban ve yükseklikteki prizmanın üçte biri
  • Yüzey alanı: Taban alanı + yan yüz üçgenlerinin alanları toplamı
  • Yan yüz yüksekliği (apotem, h′): Tepeden taban kenarına dik uzaklık → h′² = h² + (a/2)² (kare dik piramitte)

Örnek: Taban kenarı 6 cm, yüksekliği 4 cm olan kare dik piramit

  • V = (1/3) · 36 · 4 = 48 cm³
  • h′ = √(16 + 9) = 5 cm → bir yan yüz alanı (1/2) · 6 · 5 = 15 → yanal alan 60
  • Yüzey alanı = 36 + 60 = 96 cm²

Gerçek hayat: Mısır’daki Keops Piramidi’nin taban kenarı yaklaşık 230 m ve ilk yüksekliği yaklaşık 146 m’dir → hacmi yaklaşık (1/3) · 230² · 146 ≈ 2,6 milyon m³

💡 Bir prizma kabı, aynı taban ve yükseklikteki piramit kabıyla üç kez doldurulur.

Kavramlar

ayrıt
iki yüzün kesiştiği kenar
yanal alan
tabanlar dışındaki yüzlerin alanı
cisim köşegeni
karşılıklı iki köşeyi birleştiren iç doğru parçası
apotem
piramitte yan yüz yüksekliği
açınım
cismin yüzlerinin düzleme açılmış hâli
Önemli noktalar
  • Euler: K − A + Y = 2
  • Prizma hacmi = taban alanı × yükseklik
  • Prizma yüzey alanı = 2 · taban + yanal alan
  • Küp: V = a³, A = 6a², köşegen a√3
  • Dikdörtgenler prizması köşegeni √(a² + b² + c²)
  • Piramit hacmi = (1/3) · taban alanı × yükseklik

Örnek soru ve çözümü

Soru

Şekildeki cisimlerin hepsi için Euler bağıntısını doğrulayınız: Küp ve kare piramidin köşe, ayrıt ve yüz sayıları nedir?

Çözüm

Küp: K = 8, A = 12, Y = 6 → 8 − 12 + 6 = 2. Kare piramit: K = 5 (taban 4 + tepe), A = 8 (taban 4 + yan 4), Y = 5 (taban + 4 üçgen) → 5 − 8 + 5 = 2. Euler bağıntısı bütün dışbükey çok yüzlüler için geçerlidir.

Çözümlü örnekler

1. Kenarı 5 cm olan küpün hacmi ve yüzey alanı nedir? KolayÇözüm

V = 125 cm³, A = 150 cm².

2. Boyutları 2, 3, 6 olan dikdörtgenler prizmasının cisim köşegeni kaçtır? OrtaÇözüm

√(4 + 9 + 36) = √49 = 7.

3. Taban kenarı 8 cm ve yan yüz yüksekliği 5 cm olan kare dik piramidin yüksekliği ve hacmi nedir? ZorÇözüm

h² = 5² − 4² = 9 → h = 3 cm. V = (1/3) · 64 · 3 = 64 cm³.

Sık yapılan hatalar

  • Piramit hacminde 1/3’ü unutmak.
  • Yüzey alanında iki tabanı da eklemeyi unutmak (prizma).
  • Piramidin yüksekliği ile yan yüz yüksekliğini karıştırmak.

Biliyor muydun?

Euler bağıntısı K − A + Y = 2 yalnızca küp ve piramit için değil, futbol topundaki 12 beşgen ve 20 altıgenden oluşan kesik ikosahedron için de geçerlidir: 60 − 90 + 32 = 2!

Kendini dene

1. Küpün kaç ayrıtı vardır?
  1. 8
  2. 10
  3. 12
  4. 6
Cevabı göster

Doğru cevap: C) 12 · Ayrıt.

2. Euler bağıntısı hangisidir?
  1. K − A + Y = 2
  2. K + Y = A
  3. K − A − Y = 0
  4. K + A + Y = 2
Cevabı göster

Doğru cevap: A) K − A + Y = 2 · Euler.

3. Şekildeki kare piramidin kaç yüzü vardır?
  1. 4
  2. 5
  3. 6
  4. 8
Cevabı göster

Doğru cevap: B) 5 · Taban + 4.

4. Kenarı 4 cm olan küpün hacmi kaç cm³’tür?
  1. 16
  2. 48
  3. 96
  4. 64
Cevabı göster

Doğru cevap: D) 64 · 4³.

5. Boyutları 3, 4, 12 olan dikdörtgenler prizmasının cisim köşegeni kaçtır?
  1. 19
  2. 13
  3. 12
  4. 15
Cevabı göster

Doğru cevap: B) 13 · √169.

Konunun tüm sorularını ve testlerini gamedschool’da çözebilir, yanlışlarını tekrar edebilirsin.

12. Sınıf Geometri konuları
Konuyu oyunla pekiştir

gamedschool’da bu konunun testlerini çöz, XP ve altın kazan, Pixel Dünyası’nda arkadaşlarınla buluş. Öğrenciler için ücretsiz.

Ücretsiz kayıt ol