Формула нахождения ребра куба

Обновлено: 10.01.2025

Куб — это четырехугольная призма, все шесть граней которой являются квадратами.

Калькулятор расчета длины ребра куба через объем
Длины трех ребер куба (длина, ширина, высота) имеют равные измерения. Объем куба равен длине ребра, возведенной в третью степень.

V = a 3 ,

где Y — объем куба, а — ребро куба.
Если известен объем куба V, длину ребра (а) рассчитываем по формуле:

Калькулятор расчета длины ребра куба через диагональ
Проведенный внутри куба отрезок, соединивший вершины, расположенные на противоположных сторонах, является диагональю куба. Соединив диагональ и боковое ребро, исходящее из вершины диагонали через диагональ основания, получим прямоугольный треугольник. Его гипотенузой будет диагональ куба, а катетами — боковое ребро и диагональ основания. Через теорему Пифагора находим диагональ куба:

d = a√3 ,

где а — ребро куба, d — диагональ куба.
Если известна диагональ куба, его ребро определяем как отношение диагонали к корню из 3 по формуле:

Свойства куба

Свойство 1

Как следует из определения, все ребра и грани куба равны. Также противоположные грани фигуры попарно параллельны, т.е.:

Свойство 2

Диагонали куба (их всего 4) равны и в точке пересечения делятся пополам.

Свойство 3

Все двугранные углы куба (углы между двумя гранями) равны 90°, т.е. являются прямыми.

Например, на рисунке выше угол между гранями ABCD и AA₁B₁B является прямым.

Площадь поверхности куба

Чему равна площадь поверхности куба, если:

длина ребра a =

Округление ответа:

Чему равна площадь поверхности куба, если:

длина диагонали d =

Округление ответа:

Чему равна площадь поверхности куба, если:

Округление ответа:

Длина ребра куба

Чему равна длина ребра куба, если:

Округление ответа:

Длина ребра куба через диагональ

Чему равна длина ребра куба, если:

диагональ d =

Округление ответа:

Длина ребра куба через площадь поверхности куба

Чему равна длина ребра куба, если:

Округление ответа:

Площадь боковой поверхности куба

Площадь боковой поверхности куба объединяет в себе все боковые грани куба, которые представляют собой квадраты с равными сторонами и площадями. Поэтому площадь боковой поверхности куба равна ребру, возведенному во вторую степень и умноженному на четыре, а ребро куба, выраженное через площадь боковой поверхности, равно квадратному корню из площади, деленному на 2. S_(б.п.)=4a^2 a=√(S_(б.п.)/4)=√(S_(б.п.) )/2

Вычислить площадь одной грани куба через площадь боковой поверхности можно не прибегая к извлечению квадратного корня, исходя из ее определения. Для этого нужно площадь боковой поверхности разделить на количество граней – 4. Чтобы найти площадь полной поверхности через площадь боковой поверхности, необходимо разделить последнюю на 4 и умножить на 6. S=S_(б.п.)/4 S_(п.п.)=6/4 S_(б.п.)=(3S_(б.п.))/2

Объем куба обычно рассчитывается как третья степень ребра куба, для того чтобы вычислить объем куба через площадь боковой поверхности нужно подставить вместо ребра выведенную раннее формулу. V=a^3=(√(S_(б.п.) )/2)^3=√(〖S_(б.п.)〗^3 )/8

Периметр куба является длиной всех его ребер a, следовательно, для его нахождения необходимо умножить одно ребро на 12. Чтобы найти периметр куба через площадь боковой поверхности, подставим вместо стороны a половину квадратного корня из площади. P=12a=12 √(S_(б.п.) )/2=6√(S_(б.п.) )

Чтобы вычислить диагональ стороны куба, наиболее быстрым способом будет воспользоваться формулой для диагонали квадрата, которая равна стороне квадрата, умноженной на корень из двух. Так как ребро куба, являющееся по совместительству стороной квадрата, равно корню из площади боковой поверхности, деленному на два, то диагональ стороны куба будет равна квадратному корню из площади, деленной на два, полученному в ходе преобразования коэффициентов. d=a√2=√(S_(б.п.) )/2 √2=√(S_(б.п.)/2)

Найти диагональ куба можно из прямоугольного треугольника, который можно получить, соединив боковое ребро и диагональ куба через диагональ основания. По теореме Пифагора, диагональ куба будет равна ребру куба, умноженному на корень из трех. (рис.2.1) a^2+d^2=D^2 D^2=a^2+2a^2 D^2=3a^2 D=a√3=√(3S_(б.п.) )/2

Если в куб вписать сферу, то ее радиус становится равным половине ребра куба, или квадратному корню из площади боковой поверхности, разделенной на 4. (рис. 2.2) r=a/2=√(S_(б.п.) )/4

Радиус сферы, описанной вокруг куба, можно найти через площадь боковой поверхности, если, умножив ее на три, извлечь квадратный корень и разделить его на 4. (рис.2.3) R=D/2=√(3S_(б.п.) )/2

Ребро куба

Куб является первым представителем в ряду правильных многогранников, благодаря тому, что все его ребра равны между собой. Все грани куба являются квадратами, в которых ребро куба становится стороной квадрата и связано отношениями с его площадью и диагональю. Найти ребро куба, зная диагональ основания, можно разделив ее на корень из двух.

Также можно найти ребро куба, зная площадь основания:

Поскольку у куба могут быть даны площади боковой и полной его поверхности, приведем необходимые формулы ребра куба и для них:

Если исходить из понятия ребра, как части объемного тела, то в таком случае становится возможным вычислить ребро куба, зная его объем:

Одной из немаловажных деталей куба является его диагональ, соединяющая противоположные вершины верхнего и нижнего оснований, впрочем, для куба это могут быть любые два противоположных основания, так как все его грани конгруэнтны. Диагональ куба D , соединенная с диагональю основания d и ребром a дает прямоугольный треугольник, в котором из теоремы Пифагора можно найти ребро куба следующим образом.
a 2 +d 2 =D 2

3a 2 =D 2

Теория

Площадь поверхности куба через ребро

Чему равна площадь поверхности куба S_пов, если длина его ребра a:

Формула

S_пов = 6 ⋅ a²

Пример

Для примера, посчитаем чему равна площадь поверхности куба, если он имеет длину рёбер a = 5 см :

S_пов = 6 ⋅ 5² = 6 ⋅ 25 = 150 см²

Площадь поверхности куба через диагональ

Чему равна площадь поверхности куба S_пов, если длина диагонали этого куба d:

Формула

S_пов = 2 ⋅ d²

Пример

Для примера, посчитаем чему равна площадь поверхности куба, если длина диагонали у него d = 3 м:

S_пов = 2 ⋅ 3² = 2 ⋅ 9 = 18 м² = 180 000 см²

Площадь поверхности куба через объем

Чему равна площадь поверхности куба S_пов, если объём куба V_куба:

Формула

S_пов = 6 ⋅ ³ √ V _куба ²

Пример

Для примера, посчитаем чему равна площадь поверхности куба, если его объём V_куба = 8 см³:

Формулы для куба

Примем следующие обозначения, которые будут использоваться далее:

Диагональ

Длина диагонали куба равняется длине его ребра, умноженной на квадратный корень из трех.

Диагональ грани

Диагональ грани куба равна его ребру, умноженному на квадратный корень из двух.

Площадь полной поверхности

Площадь полной поверхности куба равняется шести площадям его грани. В формуле может использоваться длина ребра или диагонали.

Периметр ребер

Периметр куба равен длине его ребра, умноженной на 12. Также может рассчитываться через диагональ.

Ребро куба

Зная ребро куба, геометрический калькулятор может рассчитать все остальные его параметры, такие как объем, площадь, диагонали и радиус сфер, которые могут быть вписаны в куб или описаны вокруг него.

Площадь стороны куба, то есть его грани, является площадью квадрата со стороной а, являющейся одновременно ребром куба. Поэтому чтобы вычислить площадь стороны куба, нужно применить стандартную формулу площади квадрата. S=a^2

Площадь боковой поверхности куба состоит из 4 боковых граней, а площадь полной поверхности – из 6 граней, поэтому их формулы представляют собой произведения площади одной грани куба на их необходимое количество. S_(б.п.)=4a^2 S_(п.п.)=6a^2

Чтобы вычислить объем куба, зная его ребро, необходимо возвести его в третью степень, так как все три измерения куба – длина, ширина и высота, - равны между собой. V=a^3

В некоторых случаях появляется необходимость рассчитать периметр куба, то есть сумму длин всех его ребер. В таком случае, периметр куба равен ребру куба, умноженному на 12. P=12a

Диагональ грани куба d – это диагональ квадрата, для которой была выведена стандартная формула по теореме Пифагора. d=a√2

Диагональ куба D в свою очередь соединяет противоположные вершины верхнего и нижнего оснований, образуя с боковым ребром и диагональю основания прямоугольный треугольник. Теорема Пифагора в таком треугольнике приводит к единой формуле и для диагонали куба. (рис.2.1) a^2+d^2=D^2 D^2=a^2+2a^2 D^2=3a^2 D=a√3

По аналогии с вписанной и описанной окружностью около квадрата, вписанная и описанная сферы около куба имеют схожие определения радиусов. Радиус вписанной сферы представляет собой половину ребра куба, а радиус описанной окружности – половину диагонали куба. (рис. 2.2, рис.2.3) r=a/2 R=D/2=(a√3)/2

Диагональ куба

Правильный многогранник, все грани которого являются квадратами, называется кубом. Все ребра у куба равны, а углы прямые. Диагональ стороны куба d или его боковой грани, представляющей собой квадрат, определяем по формуле диагонали квадрата, как произведение стороны квадрата (ребра куба) (а) на корень квадратный из двух: d=a√2

Диагональю куба является отрезок, который соединяет две вершины, расположенные на противоположных сторонах куба. Вершины расположены симметрично по отношению к центру куба. Для определения диагонали куба вписываем в куб прямоугольный треугольник, соединив диагональ куба, диагональ основания и боковое ребро, исходящее из вершины основания. Воспользовавшись теоремой Пифагора, вычисляем диагональ куба, которая равна произведению ребра куба (а) на корень квадратный из трех.

Объем куба

Гексаэдр (шестигранник) или куб — вид правильного многогранника. Каждая грань такого шестигранника является квадратом. Так как все стороны квадрата равны, соответственно все ребра в кубе равны. Куб является единственным среди правильных многогранников, способный полностью заполнить пространство, если прикладывать кубики друг к другу. Вот почему объем куба, имеющий единичное ребро, взяли за единицу объема. Зная длину ребра куба, его объем можно рассчитать по формуле:

где a — длина ребра куба.

Т.е. объем куба рассчитывается как куб длины его ребра.
С помощью онлайн калькулятора вы быстро найдете объем куба, подставив в формулу заданную величину ребра.

Определение куба

Куб – это правильный многогранник, все грани которого являются квадратами.

Примечание: куб является частным случаем параллелепипеда или призмы.

Что такое куб: определение, свойства, формулы

В публикации мы рассмотрим определение и основные свойства куба, а также формулы, касающиеся данной геометрической фигуры (расчет площади поверхности, периметра ребер, объема, радиуса описанного/вписанного шара и т.д.).

Содержание скрыть

Определение куба
Свойства куба
- Свойство 1
- Свойство 2
- Свойство 3
- Диагональ
- Диагональ грани
- Площадь полной поверхности
- Периметр ребер
- Объем
- Радиус описанного вокруг шара
- Радиус вписанного шара
Теория

Как найти ребро куба зная его объём

Чему равна длина ребра куба a, если объём куба V_куба:

Формула
a = 3 √ V_куба
Пример

Для примера, посчитаем чему равна длина ребра куба a, если его объём V_куба = 8 см³:

a = 3 √ 8 = 2 см

Как найти ребро куба зная его диагональ

Чему равна длина ребра куба a, если его диагональ d:

Формула

Пример

Для примера, посчитаем чему равна длина ребра куба a, если длина его диагонали d = 9 см:

a = 9 ⁄ √ 3 ≈ 9/1.732 ≈ 5.196 см

Как найти ребро куба через площадь поверхности

Чему равна длина ребра куба a, если площадь его поверхности S_пов:

Формула
a = √ S_пов ⁄ ₆
Пример

Для примера, посчитаем чему равна длина ребра куба a, если площадь его поверхности S_пов = 150 см²:

Читайте также: