НМТ 2027 · математика

Піраміда: об’єм, площа бічної поверхні, апофема і висота

Піраміда — це многогранник, в основі якого многокутник, а бічні грані — трикутники зі спільною вершиною. Два головні результати — об’єм через площу основи й висоту та площа бічної поверхні через периметр основи й апофему. Решта задач зводиться до теореми Піфагора в трикутнику, що містить висоту піраміди. На НМТ піраміда є щороку. Тут зібрано формули, метод, приклади та два справжні завдання УЦОЯО з розв’язаннями.

На НМТ: щороку 2023–2026 — у завданнях 8, 9 і 21: від формули об’єму до бічної поверхні й задач разом з конусом чи призмою.

Головне

це треба вміти
  • Висота піраміди HH — перпендикуляр, опущений з вершини на площину основи. У правильній піраміді в основі лежить правильний многокутник, а висота проходить через його центр, тому всі бічні ребра рівні, а бічні грані — рівні рівнобедрені трикутники.
  • Об’єм піраміди: V=V ={}13Sосн⋅H \dfrac{1}{3} S_{\text{осн}} \cdot H. Це втричі менше за об’єм призми з тією ж основою й висотою. Площа основи залежить від її виду: для ромба S=S ={}12d1d2 \dfrac{1}{2} d_1 d_2.
  • Апофема mm правильної піраміди — висота її бічної грані, проведена з вершини. Площа бічної поверхні: Sб=S_{\text{б}} ={}12Pосн⋅m \dfrac{1}{2} P_{\text{осн}} \cdot m, де PоснP_{\text{осн}} — периметр основи. Повна поверхня: S=S ={}Sб+Sосн S_{\text{б}} + S_{\text{осн}}, бо основа одна.
  • Висота HH, апофема mm і відрізок від центра основи до середини сторони утворюють прямокутний трикутник. Інший прямокутний трикутник утворюють висота, бічне ребро ll і відрізок від центра основи до вершини. Для квадрата зі стороною aa ці відрізки дорівнюють a2\dfrac{a}{2} і a22\dfrac{a\sqrt{2}}{2} відповідно.
  • Для правильного трикутника зі стороною aa відстань від центра до сторони дорівнює a36\dfrac{a\sqrt{3}}{6}, а до вершини — a33\dfrac{a\sqrt{3}}{3}. Площу такого трикутника можна знайти за формулою S=S ={}12a⋅a⋅sin⁡60° \dfrac{1}{2} a \cdot a \cdot \sin 60°.
Hma

Як розв’язувати крок за кроком

по черзі
  1. 1.Назви піраміду й виділи основу

    З’ясуй, правильна піраміда чи ні, і що лежить в основі: квадрат, прямокутник, ромб чи трикутник. Знайди площу й периметр основи; у правильній піраміді висота проходить через центр основи.
  2. 2.Знайди висоту піраміди

    Якщо висоти в умові немає, шукай її з прямокутного трикутника: катети — висота й відстань від центра основи до вершини або до сторони, гіпотенуза — бічне ребро або апофема. Запиши теорему Піфагора й знайди HH.
  3. 3.Вибери формулу

    Об’єм шукай як 13SоснH\dfrac{1}{3} S_{\text{осн}} H. Бічну поверхню правильної піраміди шукай як 12Pоснm\dfrac{1}{2} P_{\text{осн}} m, і саме з апофемою, а не з бічним ребром.
  4. 4.Підстав числа й порахуй

    Підстав площу основи, висоту чи апофему й периметр. Не пропускай множник 13\dfrac{1}{3} в об’ємі й 12\dfrac{1}{2} в бічній поверхні.
  5. 5.Перевір відповідь

    Апофема завжди довша за висоту, а бічне ребро довше за апофему. Об’єм піраміди менший за об’єм призми з тією ж основою й висотою.

Приклади

Спробуй спершу сам, потім порівняй з розв’язанням. Кожне число ми перерахували ще раз.
  1. 1.Правильна чотирикутна піраміда за апофемою

    У правильній чотирикутній піраміді сторона основи дорівнює 1616, апофема — 1010. Знайди висоту, об’єм і площу повної поверхні піраміди.
  2. 2.Піраміда з прямокутником в основі

    В основі піраміди лежить прямокутник зі сторонами 66 і 88, а всі бічні ребра дорівнюють 1313. Знайди об’єм піраміди.
  3. 3.Правильна трикутна піраміда

    У правильній трикутній піраміді сторона основи дорівнює 1212, а висота — 22. Знайди апофему й площу бічної поверхні.

Завдання з НМТ

джерело: УЦОЯО
Справжнє завдання з тесту НМТ, слово в слово. Розв’яжи його, перш ніж дивитися розв’язання.
Завдання з тесту УЦОЯОНМТ

НМТ 2024, математика, варіант 2, завдання 8

Завдання 8. (0–1)

Основою піраміди є ромб, діагоналі якого дорівнюють 20 см і 12 см. Обчисліть об’єм (см³) піраміди, якщо її висота дорівнює 15 см.

Джерело: УЦОЯО, НМТ 2024, математика, варіант 2 (Офіційний звіт про проведення НМТ у 2024 році, том II), завдання 8. Відповідь — за ключем УЦОЯО. · Тест на сайті УЦОЯО

Завдання з тесту УЦОЯОНМТ

НМТ 2025, математика, варіант 2, завдання 21

Завдання 21. (0–2)

Твірна конуса й бічне ребро правильної трикутної піраміди дорівнюють по 25 см. Апофема піраміди дорівнює радіусу основи конуса. Обчисліть площу (см²) бічної поверхні піраміди, якщо площа бічної поверхні конуса дорівнює 500π500\pi см².

Джерело: УЦОЯО, НМТ 2025, математика, варіант 2 (Офіційний звіт про проведення НМТ у 2025 році, том II), завдання 21. Відповідь — за ключем УЦОЯО. · Тест на сайті УЦОЯО

Перевір себе

перевіриш одразу
Обери відповідь і одразу перевір її: під завданням з’явиться пояснення.
НМТ

Завдання 1. (0–1)

На рисунку зображено правильну чотирикутну піраміду, сторона основи якої дорівнює 3, а висота HH дорівнює 3. Визначте об’єм цієї піраміди.
H3

Завдання Kleksa у форматі НМТ — пояснення Kleksa.

завдання Kleksa

Завдання 2. (0–2)

У правильній чотирикутній піраміді сторона основи дорівнює 14 см, а бічне ребро — 25 см. Обчисліть площу (см²) бічної поверхні піраміди.

Завдання, написане для цієї сторінки, — пояснення Kleksa.

завдання Kleksa

Завдання 3. (0–1)

Основою правильної чотирикутної піраміди є квадрат зі стороною 828\sqrt{2} см, а бічне ребро дорівнює 17 см. Обчисліть об’єм (см³) піраміди.

Завдання, написане для цієї сторінки, — пояснення Kleksa.

завдання Kleksa

Завдання 4. (0–3)

У правильній чотирикутній піраміді сторона основи дорівнює 18 см, а апофема — 15 см. Установіть відповідність між величиною (1–3) та її значенням (А–Д).

Величина

Значення

1. висота піраміди (см)
2. площа бічної поверхні (см²)
3. об’єм піраміди (см³)

Завдання, написане для цієї сторінки, — пояснення Kleksa.

Більше завдань: розв’яжи безкоштовно весь тест НМТ 2026 року

Типові помилки

тут найлегше втратити бал
  • Пропустити множник 13\dfrac{1}{3} в об’ємі. Формула Sосн⋅HS_{\text{осн}} \cdot H дає об’єм призми, а піраміда втричі менша.
  • Прийняти апофему або бічне ребро за висоту піраміди. Висота — це перпендикуляр до площини основи, і вона коротша за апофему й за бічне ребро.
  • Знайти бічну поверхню з бічним ребром замість апофеми: 12Pосн⋅l\dfrac{1}{2} P_{\text{осн}} \cdot l. У формулі стоїть апофема, висота бічної грані, а не її сторона.
  • Переплутати катети в прямокутних трикутниках піраміди. Разом з апофемою працює відстань від центра основи до сторони (половина сторони квадрата), а з бічним ребром — відстань до вершини (половина діагоналі).
  • Додати до бічної поверхні дві основи. У піраміді основа одна, тому S=S ={}Sб+Sосн S_{\text{б}} + S_{\text{осн}}.

Запам’ятай

  • V=V ={}13Sосн⋅H \dfrac{1}{3} S_{\text{осн}} \cdot H.
  • Sб=S_{\text{б}} ={}12Pосн⋅m \dfrac{1}{2} P_{\text{осн}} \cdot m, де mm — апофема правильної піраміди.
  • Повна поверхня піраміди: Sб+SоснS_{\text{б}} + S_{\text{осн}}, одна основа.
  • Висота й апофема працюють з відстанню до сторони, висота й бічне ребро — з відстанню до вершини.

У довідкових матеріалах

На НМТ з математики ти отримуєш довідкові матеріали УЦОЯО. Тут сказано, що з них знадобиться в цій темі.
  • Об’ємні фігури та тілас. 24
  • Трикутникис. 24
  • Чотирикутникис. 24
  • Таблиця квадратів від 10 до 49с. 2
На сторінці 24 довідкових матеріалів, у блоці «Об’ємні фігури та тіла», є рисунок правильної піраміди з висотою HH та відрізком mm і дві формули: V=V ={}13Sосн⋅H \dfrac{1}{3} S_{\text{осн}} \cdot H і Sб=S_{\text{б}} ={}12Pосн⋅m \dfrac{1}{2} P_{\text{осн}} \cdot m. Поруч, у блоках «Чотирикутники» й «Трикутники», є площі основ і теорема Піфагора, а на сторінці 2 — таблиця квадратів чисел від 10 до 49.
Чого немає: формули повної поверхні піраміди (бічна плюс одна основа), формул для відстані від центра правильного многокутника до сторони чи до вершини та готової площі правильного трикутника зі стороною aa. Їх виводять із теореми Піфагора та формули S=S ={}12bcsin⁡α \dfrac{1}{2} b c \sin\alpha, яка є в блоці «Трикутники».
Довідкові матеріали з математики (PDF, УЦОЯО)

Питання і відповіді

  1. 1.Як знайти об’єм піраміди?+
    Відп.:Помнож площу основи на висоту й поділи на три: V=V ={}13Sосн⋅H \dfrac{1}{3} S_{\text{осн}} \cdot H. Для основи площею 3636 і висоти 55 маємо 13⋅36⋅5=\dfrac{1}{3} \cdot 36 \cdot 5 ={}60 60. Формула однакова для будь-якої піраміди, бо залежить лише від площі основи й висоти.
  2. 2.Що таке апофема піраміди?+
    Відп.:Апофема — це висота бічної грані правильної піраміди, проведена з вершини піраміди до сторони основи. Усі апофеми правильної піраміди рівні. Апофема, висота піраміди й відстань від центра основи до сторони утворюють прямокутний трикутник, у якому апофема — гіпотенуза.
  3. 3.Як знайти площу бічної поверхні правильної піраміди?+
    Відп.:Помнож периметр основи на апофему й поділи на два: Sб=S_{\text{б}} ={}12Pосн⋅m \dfrac{1}{2} P_{\text{осн}} \cdot m. Для сторони основи 88 і апофеми 55 правильної чотирикутної піраміди периметр дорівнює 3232, а бічна поверхня 8080.
  4. 4.Як знайти висоту піраміди, якщо відоме бічне ребро?+
    Відп.:Знайди відстань RR від центра основи до її вершини і застосуй теорему Піфагора: H=l2−R2H = \sqrt{l^2 - R^2}, де ll — бічне ребро. Для квадрата ця відстань — половина діагоналі: a22\dfrac{a\sqrt{2}}{2}. Пам’ятай, що це працює, коли всі бічні ребра рівні, бо тоді висота проходить через центр кола, описаного навколо основи.
  5. 5.Які формули піраміди є в довідкових матеріалах НМТ?+
    Відп.:На сторінці 24 у блоці «Об’ємні фігури та тіла»: об’єм правильної піраміди V=V ={}13Sосн⋅H \dfrac{1}{3} S_{\text{осн}} \cdot H і бічна поверхня Sб=S_{\text{б}} ={}12Pосн⋅m \dfrac{1}{2} P_{\text{осн}} \cdot m. Формули повної поверхні та відстаней усередині основи треба вивести самому.
  6. 6.Чи входить піраміда до НМТ щороку?+
    Відп.:Так, у 2023–2026 роках піраміда є в кожному році: у завданнях 8, 9 і 21. Це може бути формула об’єму, площа бічної поверхні правильної піраміди або задача з короткою відповіддю, де піраміду поєднано з конусом чи призмою. Тож тренуй і формули, і теорему Піфагора всередині тіла.

Завдання останнє.

Розв’яжи безкоштовно справжній тест НМТ 2026 року з математики: 22 завдання УЦОЯО, результат у тестових балах і за шкалою 100–200.