Kapitel
Geometri
Nians geometri handlar om att räkna på det man kan mäta — och på det man inte kommer åt att mäta. Pythagoras ger sidan man inte ser, likformighet ger höjden på trädet, och volymformlerna säger hur mycket som ryms.
Det här lär du dig
- Räkna ut area och omkrets och byta enhet för area
- Räkna ut en okänd sida i en rätvinklig triangel
- Räkna ut längder med likformighet och skala
- Byta mellan volymenheter, liter och milliliter
- Räkna ut volymen av prismor och cylindrar
- Räkna ut volymen av pyramider, koner och klot
Vad kursplanen säger om det här
Ur Skolverkets centrala innehåll i matematik, årskurs 7–9
Geometri
- Metoder för beräkning av area, omkrets och volym hos geometriska objekt, samt enhetsbyten i samband med detta.
- Geometriska satser och formler samt argumentation för deras giltighet.
- Skala vid förminskning och förstoring av två- och tredimensionella objekt.
- Likformighet och kongruens.
Omkrets, area och enheter ↑
Omkretsen är sträckan runt en figur. Arean är ytan innanför. Formlerna du behöver:
| Figur | Area | Omkrets |
|---|---|---|
| Rektangel, sidor och | Rektangelns area är längden gånger bredden, , och omkretsen är . (sv.wikipedia.org) Till källsidan → | Rektangelns area är längden gånger bredden, , och omkretsen är . (sv.wikipedia.org) Till källsidan → |
| Triangel, basTalet som upprepas i en potens, här , kallas bas.Förklaras i Potenser och kvadratrötter › Vad en potens är och höjd | Triangelns area är basen gånger höjden delat med två, , och omkretsen är summan av de tre sidorna. (sv.wikipedia.org)förenkling Wikipedia ger halva omkretsen, ; kapitlet säger bara att omkretsen är summan av sidorna. Till källsidan → | summan av sidornaTriangelns area är basen gånger höjden delat med två, , och omkretsen är summan av de tre sidorna. (sv.wikipedia.org)förenkling Wikipedia ger halva omkretsen, ; kapitlet säger bara att omkretsen är summan av sidorna. Till källsidan → |
| Parallellogram, bas och höjd | Parallellogrammets area är basen gånger höjden, , och omkretsen är summan av sidorna. (sv.wikipedia.org) Till källsidan → | summan av sidornaParallellogrammets area är basen gånger höjden, , och omkretsen är summan av sidorna. (sv.wikipedia.org) Till källsidan → |
| Cirkel, radie , diameter | En cirkels diameter är två radier, . Arean är och omkretsen . (sv.wikipedia.org, ne.se) Till källsidan → | En cirkels diameter är två radier, . Arean är och omkretsen . (sv.wikipedia.org, ne.se) Till källsidan → |
Höjden i en triangel är det vinkelräta avståndet från basen till motstående hörnHöjden i en triangel är det vinkelräta avståndet från ett hörn till motstående sida, basen. (ne.se)förenkling Kapitlet tar inte upp att höjden i en trubbvinklig triangel kan hamna utanför triangeln, på basens förlängning. Till källsidan → — inte sidan, om sidan lutar.
Talet är en cirkels omkrets delat med dess diameter, och det är detsamma för alla cirklar.Talet π, ungefär 3,14, är en cirkels omkrets delat med dess diameter, och det är detsamma för alla cirklar. (ne.se)förenkling Kapitlet avrundar till 3,14, som NE skriver är det vanliga; talet har oändligt många decimaler. Till källsidan → En cirkel med diametern cm har omkretsen cm och arean cm².
Många halkar när de ska byta enhet för area. m cm, men m² är en kvadrat med sidan cm, alltså cm².1 m är 100 cm, och 1 m² är en kvadrat med sidan 100 cm, alltså 100 · 100 = 10 000 cm². (nist.gov, nist.gov) Till källsidan → Talet du byter med, , ska alltså kvadreras:
Pythagoras sats ↑
I en rätvinklig triangel kallas den längsta sidan, mitt emot den räta vinkeln, hypotenusa. De två sidorna som bildar den räta vinkeln i en rätvinklig triangel kallas kateter.
Pythagoras sats säger:
där och är kateterna och hypotenusan. Kvadraten på hypotenusan är summan av kvadraterna på kateterna.I en rätvinklig triangel är kvadraten på hypotenusan summan av kvadraterna på kateterna: , där och är kateterna och hypotenusan. (sv.wikipedia.org) Till källsidan →
Varför gäller den? Rita en kvadrat med sidan och lägg fyra kopior av triangeln i hörnen. Det som blir kvar i mitten är en kvadrat med sidan .
Räknar man hela kvadratens area på två sätt — som och som fyra trianglar plus — och förenklar, står kvar. Satsen är inte en regel någon bestämt; den följer av hur areor fungerar.
Satsen kan också testa om en triangel är rätvinklig.Satsen gäller också baklänges: en triangel med sidorna , och är rätvinklig om och bara om . Därför kan den testa om en triangel är rätvinklig. (sv.wikipedia.org) Till källsidan → Sidorna , , : , alltså rätvinklig. Sidorna , , : , alltså inte.
Likformighet och skala ↑
Två figurer är likformiga om de har samma form men inte nödvändigtvis samma storlek: alla vinklar är lika, och alla sidor är förstorade eller förminskade med samma faktor. Likformiga figurer som dessutom är lika stora, med faktorn , kallas kongruenta.
Skala är förhållandet mellan en längd på en ritning eller karta och samma längd i verkligheten. Skala betyder att cm på ritningen är cm m i verkligheten. En vägg som är cm på ritningen är m på riktigt. Skala är en förstoring: allt ritas dubbelt så stort.
Skalan gäller längder. Areor och volymerVolym är hur mycket något rymmer, mätt i kuber.Förklaras i avsnittet Volym och volymenheter ändras mer:
- Blir alla längder gånger så stora, blir areor gånger så stora och volymer gånger så stora.Blir alla längder gånger så stora, blir areor gånger så stora och volymer gånger så stora: areaskalan är längdskalan i kvadrat och volymskalan längdskalan i kubik. (sv.wikipedia.org) Till källsidan →
Volym och volymenheter ↑
Volym är hur mycket något rymmer, mätt i kuber. cm³ är en kub med sidan cm. Enhetsbytena följer samma mönster som för area, men nu kuberas talet du byter med:Volymenheterna byts som areaenheterna, men talet man byter med kuberas: 1 dm är 10 cm, så 1 dm³ är 10 · 10 · 10 = 1 000 cm³, och 1 m³ är 1 000 dm³. (nist.gov, nist.gov) Till källsidan →
Volymenheterna hänger ihop med måtten för vätskor, och det gör dem lättare att känna igen:
- liter dm³1 liter är 1 dm³, och 1 m³ är 1 000 liter. (sv.wikipedia.org) Till källsidan → — ett mjölkpaket är ungefär en kubikdecimeter.
- milliliter cm³1 milliliter är en tusendels liter, 1 cm³. (sv.wikipedia.org) Till källsidan → — ungefär en sockerbit.
- m³ liter.1 liter är 1 dm³, och 1 m³ är 1 000 liter. (sv.wikipedia.org) Till källsidan →
Rätblock, prismor och cylindrar ↑
Ett prisma är en kropp med två likadana, parallella ändytor och raka sidor emellan — som en låda eller en Toblerone-förpackning. Ändytan som prismat står på kallas basytan. Ett rätblock är ett prisma med en rektangel som basyta.Ett rätblock är ett prisma med en rektangel som basyta, och volymen är . (sv.wikipedia.org)förenkling Wikipedia definierar rätblocket som en rätvinklig parallellepiped; kapitlet säger ett prisma med en rektangel som basyta, vilket är samma kropp. Till källsidan → En cylinder, som en burk, är byggd på samma sätt men har cirklar som ändytor och en böjd sida emellan.En cylinder har två parallella cirklar som ändytor och en böjd sida, mantelytan, emellan. (ne.se)förenkling Kapitlet visar bara den raka cirkulära cylindern och kallar mantelytan "en böjd sida". Till källsidan →
Basytan är en area, och den räknas ut med areaformlerna från första avsnittet: för en rektangel , för en cirkel , för en triangel . Basytan mäts alltså i cm² eller m², precis som vilken area som helst.
För alla prismor, och för cylindern, gäller sedan samma formel:Volymen av ett prisma, och av en cylinder, är basytan gånger höjden: . För cylindern blir det . (sv.wikipedia.org, ne.se, matteboken.se) Till källsidan →
— basytan gånger höjden, där höjden är avståndet mellan de två ändytorna. Tänk dig att du staplar skivor på varandra: varje centimeter höjd lägger till en skiva med arean .
Tänk efter om svaret är rimligt. Burken har diametern dm och höjden dm, så den får plats i en kub med sidan dm. Kuben rymmer liter, och burken bör rymma lite mindre. Svaret liter stämmer.
Pyramider, koner och klot ↑
En pyramid har en basytaÄndytan som prismat står på kallas basytan.Förklaras i avsnittet Rätblock, prismor och cylindrar och sidor som möts i en spets. En kon är en kropp med en cirkel som basyta och en sida som smalnar av till en spets. Basytan räknas ut precis som förut — en area — och höjden är avståndet från spetsen rakt ner till basytan. Båda rymmer exakt en tredjedel av prismat eller cylindern med samma basyta och höjd.En pyramid eller en kon rymmer en tredjedel av prismat eller cylindern med samma basyta och höjd: , där höjden är det vinkelräta avståndet från spetsen till basytan. (sv.wikipedia.org, sv.wikipedia.org) Till källsidan → VolymenVolym är hur mycket något rymmer, mätt i kuber.Förklaras i avsnittet Volym och volymenheter är alltså basytan gånger höjden, delat med tre:
Det går att se med vatten: fyll en kon och häll över i en cylinder med samma botten och höjd — det krävs tre koner för att fylla den.
Ett klot har varken basTalet som upprepas i en potens, här , kallas bas.Förklaras i Potenser och kvadratrötter › Vad en potens är eller höjd, bara en radie. Formlerna för klotets volym och för arean av klotets ytaEtt klot med radien har volymen och ytan . (sv.wikipedia.org) Till källsidan → är värda att kunna utantill: