[go: up one dir, main page]

Stożek (bryła)

bryła ograniczona przez powierzchnię stożkową, czasem definiowana wężej, przez obrót trójkąta

Stożek (łac. conus) – bryła ograniczona przez:

  1. powierzchnię stożkową, której krzywa kierująca jest zamknięta;
  2. płaszczyznę przecinającą tę powierzchnię stożkową[1].
Stożek – przypadek najogólniejszy
Stożek kołowy pochyły (nieprosty)

Mówiąc krótko, stożek powstaje przez połączenie odcinkami dowolnej figury płaskiej z jednym punktem spoza jej płaszczyzny[2].

W każdym stożku wyróżnia się:

  • podstawę – część płaszczyzny wyciętą przez powierzchnię stożkową. Podstawą stożka może być dowolna figura płaska, a jej obwód może być krzywą kierującą powierzchni stożkowej;
  • wysokość – odległość wierzchołka od płaszczyzny podstawy.

Jeśli podstawą stożka jest koło, to nazywa się go stożkiem kołowym[1]. Jeśli podstawą jest wielokąt, to taki stożek jest znany jako ostrosłup, przy czym ten typ figur ma też inne definicje.

Objętość stożka

edytuj

Wynosi ona[potrzebny przypis]:

 

gdzie:

  – pole powierzchni podstawy stożka,
  – wysokość stożka.

Stożek obrotowy

edytuj
 
Schemat stożka obrotowego, czyli kołowego prostego
 
Animacja tworzenia stożka kołowego prostego przez obrót trójkąta prostokątnego wokół jednej z przyprostokątnych

Definicje

edytuj

Jeśli w stożku kołowym rzut wierzchołka na podstawę jest jej środkiem, to taki stożek nazywa się kołowym prostym[1]. Dowolny odcinek między jego wierzchołkiem a podstawą jest znany jako tworząca stożka[1]. Jest to bryła obrotowa powstała przez obrót trójkąta prostokątnego wokół jednej z przyprostokątnych. Dlatego jest też znana jako stożek obrotowy[potrzebny przypis]. Stożek bywa definiowany w ten wąski sposób[3][4].

Poszczególne boki tego trójkąta prostokątnego są dalej oznaczane:

  •   – przyprostokątna na osi obrotu, będąca wysokością stożka;
  •   – druga przyprostokątna, będąca promieniem podstawy;
  •  przeciwprostokątna, będąca tworzącą stożka.

Długość tworzącej

edytuj

Z twierdzenia Pitagorasa:

 

Pola powierzchni

edytuj

Pole powierzchni bocznej[5]:

 

Uzasadnienie: powierzchnia boczna stożka po rozprostowaniu na płaszczyźnie tworzy wycinek kołowy o:

  • promieniu takim jak tworząca stożka:  
  • długości łuku równej obwodowi podstawy stożka:  

Pole powierzchni tego wycinka można obliczyć z ogólnego wzoru[a]:

 

Pole powierzchni całkowitej[5]:

 

Objętość

edytuj
 [5]

Wzór ten obowiązuje także dla dowolnych ostrosłupów,   jest wtedy polem wielokątnej podstawy. Koło jest granicznym przypadkiem ciągu wielokątów foremnych dla liczby boków dążącej do nieskończoności.

Kąt rozwarcia stożka

edytuj

Tym terminem oznacza się kąt przy wierzchołku przekroju osiowego stożka

 

Kula opisana na stożku obrotowym

edytuj

Jej objętość wynosi[potrzebny przypis]:

 

gdzie:

  – długość tworzącej,
  – promień podstawy.

Opis analityczny

edytuj

Stożek obrotowy w kartezjańskim układzie współrzędnych jest opisany układem nierówności:

 

gdzie:  

Zobacz też

edytuj
  1. W szczególności dla całego koła byłoby   i  

Przypisy

edytuj
  1. a b c d Stożek, [w:] Encyklopedia PWN [online], Wydawnictwo Naukowe PWN [dostęp 2024-05-20].
  2. publikacja w otwartym dostępie – możesz ją przeczytać  stożek [w:] Słownik języka polskiego [online], PWN [dostęp 2024-05-20].
  3. publikacja w otwartym dostępie – możesz ją przeczytać  stożek [w:] Wielki słownik języka polskiego [online], Instytut Języka Polskiego PAN [dostęp 2024-05-20].
  4. publikacja w otwartym dostępie – możesz ją przeczytać  Bryły obrotowe – stożek, Zintegrowana Platforma Edukacyjna, zpe.gov.pl [dostęp 2024-05-20].
  5. a b c Wybrane wzory matematyczne, Warszawa: Centralna Komisja Egzaminacyjna, 2015, s. 14, ISBN 978-83-940902-1-0.

Bibliografia

edytuj

Linki zewnętrzne

edytuj