Kitsas riigieksam 2019, ülesanne 12: Kaks koogikarpi
Kohvik kasutab kahes suuruses risttahukakujulisi koogikarpe. Mõlema karbi põhi on ruudukujuline.Väiksema koogikarbi kõrgus on 6 cm ja ruumala 864 cm³.Suurema koogikarbi ruumala on 2 dm³ ja selle põhiserv on neli korda pikem kui kõrgus.
1.Arvutage väiksema koogikarbi diagonaali pikkus ja suurema koogikarbi kõrgus.
2.Kas väike koogikarp tervikuna mahub suure koogikarbi sisse? Põhjendage oma vastust.
Allikas: Matemaatika kitsas riigieksam 2019, ülesanne 12
Valemikaart: püstprisma
V=Sp⋅h
St=2Sp+Sk
Sk=P⋅h,P on po˜hja u¨mbermo˜o˜t
Valemikaart: pythagorase teoreem
a2+b2=c2
a,b on kaatetid,c on hu¨potenuus
Sinu vastus
Proovi ise enne
Lahendus on peidus. Ava nii palju, kui parajasti vaja.
1. Vihje
2. 1. samm
3. Kogu lahendus
Vihje
Risttahuka ruumala on põhja pindala korda kõrgus. Suure karbi kõrgust tähista tähega h, siis on põhiserv 4h. Teises küsimuses võrdle karpide mõõtmeid.
1Samm 1Peidetud
1
Küsimus 1Samm 1: Leia väikese karbi põhiserv
Esimeses küsimuses on vaja väikese karbi diagonaali. Selleks on vaja kõiki servi. Põhi on ruut, tähistame selle serva tähega a. Põhja pindala on a2.
Kirjutame prisma ruumala valemi.
V=Sp⋅h
Asendame Sp=a2, V=864 ja h=6.
a2⋅6=864
Jagame mõlemaid pooli arvuga 6.
a2=6864=144
Võtame ruutjuure. Serva pikkus on positiivne.
a=144=12 cm
12 cm12 cm6 cmväike karp
Lohista, et pöörata
2Samm 2Peidetud
2
Küsimus 1Samm 2: Arvuta väikese karbi diagonaal
Risttahuka diagonaal ühendab vastastippe. Leiame kõigepealt põhja diagonaali dp ja siis karbi diagonaali d täisnurksest kolmnurgast, mille kaatetid on dp ja kõrgus.
Kirjutame Pythagorase teoreemi põhja diagonaali jaoks.
dp2=a2+a2=122+122=144+144=288
Karbi diagonaal on täisnurkse kolmnurga hüpotenuus, kaatetid on dp ja h=6.
d2=dp2+h2=288+62=288+36=324
Võtame ruutjuure.
d=324=18 cm
12 cm12 cm6 cm18 cmväike karp
Lohista, et pöörata
Kõrgus on põhjaga risti, seega on kõrgus risti ka põhja diagonaaliga ja kolmnurk on täisnurkne. Kokku saame valemi d2=a2+b2+c2, kus a, b ja c on risttahuka servad. Põhja diagonaali ruutjuurt (dp=288=122) pole vaja välja arvutada.
3Samm 3Peidetud
3
Küsimus 1Samm 3: Leia suure karbi kõrgus
Suure karbi kõrgus on h, siis on põhiserv 4h. Ruumala on antud kuupdetsimeetrites, teisendame selle kuupsentimeetriteks.
Kuupdetsimeetris on 1000 kuupsentimeetrit.
2 dm3=2000 cm3
Asendame ruumala valemisse Sp=(4h)2.
(4h)2⋅h=2000
Lihtsustame: (4h)2=16h2.
16h3=2000
Jagame mõlemaid pooli arvuga 16.
h3=162000=125
Võtame kuupjuure.
h=3125=5 cm
12 cm12 cm6 cm20 cm20 cm5 cmväike karpsuur karp
Lohista, et pöörata
1 dm=10 cm, seega 1 dm3=10⋅10⋅10=1000 cm3. Suure karbi põhiserv on 4⋅5=20 cm. Kontroll: 20⋅20⋅5=2000 cm³.
4Samm 4Peidetud
4
Küsimus 2Samm 4: Võrdle karpide mõõtmeid
Teises küsimuses võrdleme karpide mõõtmeid. Väike karp on 12×12×6 cm, suur karp 20×20×5 cm.
Väikese karbi kõige lühem serv on tema kõrgus.
min(12;12;6)=6 cm
Võrdleme seda suure karbi kõrgusega.
6 cm>5 cm
12 cm12 cm6 cm20 cm20 cm5 cmväike karpsuur karp
Lohista, et pöörata
Kui väike karp panna suure sisse põhjaga alla, on ta 6 cm kõrge, aga suur karp on ainult 5 cm kõrge. Külili pannes on kõrguseks 12 cm, mis on veel suurem. Väikese karbi iga serv on vähemalt 6 cm, seega ükski asend (ka kaldu) ei mahu 5 cm kõrgusesse. See, et suure karbi põhi on suurem (20>12), ei aita.
VASTUS
1) Väiksema koogikarbi diagonaal on 18 cm ja suurema koogikarbi kõrgus on 5 cm. 2) Väike koogikarp tervikuna suure sisse ei mahu, sest väikese karbi kõige lühem serv on 6 cm, aga suure karbi kõrgus on ainult 5 cm.