geometria-solida/Geometria solida.md

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2014-05-25 18:32:49 +02:00
# Postulati dello spazio
## Postulato n. 1
![](images/1.png)
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Per tre punti non allineati passa uno e un solo piano.
## Postulato n. 2
![](images/2.png)
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Fissati due punti in un piano, la retta passante per i due punti giace interamente sul piano.
## Postulato di partizione dello spazio
Un qualunque piano divide linsieme dei punti dello spazio che non gli appartengono in due regioni dette semispazi con le seguenti proprietà:
* due punti qualsiasi della stessa regione sono gli estremi di un segmento che non interseca il piano;
* due punti qualsiasi di regioni diverse sono gli estremi di un segmento che interseca il piano. Il piano si dice origine dei semispazi.
# Rette nello spazio
### Posizione di due rette nello spazio
![](images/3.png)
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Due rette che giacciono sullo stesso piano, si dicono complanari, altrimenti si dicono sghembe.
### Posizione di due piani nello spazio
![](images/4.png)
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Due piani distinti, che si intersecano in un punto, hanno in comune una retta che passa per quel punto.
### Rette perpendicolari a un piano
![](images/5.png)
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* Se per un punto P di una retta s si mandano due rette a e b perpendicolari a s, allora s è perpendicolare a ogni altra retta r passante per P e giacente sul piano delle rette a e b.
* Le perpendicolari a una retta s condotte per un suo punto P giacciono tutte nello stesso piano.
* Due rette perpendicolari a uno stesso piano sono parallele fra loro.
* Dati un piano a e un punto P, esiste ed è unica la retta r passante per il punto e perpendicolare al piano.
* Se due piani sono perpendicolari a una stessa retta in punti distinti, allora sono paralleli.
* Le intersezioni tra un piano e due piani paralleli sono rette parallele.
## Teorema delle tre perpendicolari
![](images/6.png)
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Se dal piede di una perpendicolare a un piano si manda la a una qualunque retta del piano, questultima risulta perpendicolare al piano delle prime due.
## Teorema di Talete nello spazio
![](images/7.png)
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Un fascio di piani paralleli intersecati da due trasversali intercetta su di esse segmenti corrispondenti proporzionali.
# Diedro
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Dati due semipiani aventi la stessa origine si chiama diedro ciascuna delle due parti di spazio tra essi comprese.
## Sezione di un diedro
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Si chiama sezione di un diedro langolo che si ottiene come intersezione fra il diedro e un qualunque piano non parallelo allo spigolo che interseca il suo spigolo.
* Sezioni parallele di uno stesso diedro sono congruenti.
* Piani perpendicolari Due piani incidenti sono perpendicolari quando dividono lo spazio in quattro diedri retti.
* Angolo di una retta con un piano Langolo di una retta r con un piano a è langolo formato da r e dalla sua proiezione r l su a.
# Poliedri
![](images/10.png)
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Un poliedrio è una figura solida, limitata da un numero finito di poligoni, appartenenti a piani diversi, tali che il piano di ogni poligono non attraversi il solido.
I poligoni che compongono un poliedro sono dette facce e diagonali i segmenti che congiungono due vertici su facce diverse.
Un poligono ha almeno 4 facce.
## Prisma
### Prisma indefinito
![](images/11.png)
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Dato un poligono e una retta r, non appartenente al poligono, si dice prisma indefinito l'insieme di rette parallele a r passanti per il poligono.
### Prisma definito
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Si dice prisma definito la parte di un prisma indefinito compresa tra due piani paralleli.
### Prisma retto
![](images/13.png)
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Un prisma si dice retto un prisma che ha gli spigoli laterali perpendicolari ai piani delle basi.
**Formule**:
* **superficie laterale**: Al = 2p • h
* **superficie totate**: At = 2p • h + 2Ab
* **volume**: At = 2p • h + 2Ab
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## Parallelepipedo
![](images/14.png)
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Si dice parallelogramma un prisma le cui basi sono parallelogrammi.
### Proprietà
* Un parallelepipedo ha le facce opposto congruenti e parallele.
* Le diagonali di un parallelepipedo si scambiano scambievolmente a metà.
### Parallelepipedo rettangolo
![](images/15.png)
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Si dice rettangolo un parallelepipedo che ha facce rettangolari.
**Formule**:
* **superficie laterale**: Al = 2(a + b) • c
* **superficie totale**: At = 2(ab + ac + bc)
* **volume**: V = a • b • c
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### Cubo
![](images/16.png)
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Si dice cubo un parallelepipedo che ha facce quadrate tra loro congruenti.
**Formule**:
* **superficie totale**: At = 6s²
* **volume**: V = s³
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## Angoloide
![](images/17.png)
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Dato un poligono convesso e un punto V si dice angoloide l'insieme delle semirette uscenti da V e passanti per i punti del poligoni.
Le semirette passanti per i vertici del poligono sono dette spigoli, v vertice, gli angoli di vertice V e lati due spigoli consecutivi facce.
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Un angoloide con 3 facce si dice triedro.
### Teoremi
* In un angoloide la somma degli angoli interni è minore dell'angolo giro.
* In un angoloide l'angolo di una faccia è minore della somma degli angoli delle altre facce.
* In un triedro l'angolo di una faccia è maggiore della differenza degli angoli delle altre facce.
## Piramide
![](images/18.png)
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Si chiama piramide la parte di angoloide compresa tra il suo vertice ed un piano che lo interseca completamente.
### Teoremi
In una piramide retta le altezze delle facce laterali passano per i punti di tangenza dei lati di base con la circonferenze inscritta e sono tra loro congruenti.
### Piramide retta
![](images/19.png)
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Una piramide si dice retta se la sua base è circoscritta in una circonferenza di centro la proiezione del vertice sul piano della base.
**Formule**:
* **superficie laterale**: Al = p • a
* **superficie totale**: At = Al + Ab + Ab'
* **volume**: V = 1/3 • S • h
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### Piramide regolare
![](images/20.png)
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Una piramide retta si dice regolare quando la sua base è un poligono regolare.
### Tronco di piramide
![](images/21.png)
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Si chiama tronco di piramide la parte di piramide compresa tra due piani piani paralleli che la intersecano completamente.
**Formule**:
* **superficie laterale**: Al = (p + p') • a
* **superficie totale**: Al = p • a + Ab
* **volume**: V = 1/3 • h • (S + s + √Ss)
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## Poliedri regolari
![](images/16.png)
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Un poliedro si dice regolare quando le sue facce sono poligoni regolari congruenti e i suoi angoloidi e diedri sono congruenti.
# Solidi di rotazione
I solidi di rotazione sono figure solide ottenute dalla rotazione completa di un poligono attorno ad una retta.
## Cilindro
![](images/22.png)
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Si dice cilindro il solido ottenuto dalla rotazione completa di un rettangolo attorno ad un suo lato.
**Formule**:
* **superficie laterale**: Al = 2π • r • h
* **superficie totale**: At = 2πr • (h + r)
* **volume**: V = π • r² • h
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## Cono
![](images/23.png)
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Si dice cono il solido ottenuto dalla rotazione completa di un triangolo rettangolo attorno ad un suo cateto.
Il cateto attorno a cui ruota il triangolo è laltezza del cono, laltro cateto è il raggio di base.
Lipotenusa è detta apotema del cono.
Un cono si dice equilatero se lapotema è congruente al diametro della base.
**Formule**:
* **superficie laterale**: Al = π • r • a.
* **superficie totale**: At = π • r • (a + r)
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In un cono, le misure delle aree del cerchio di base e del cerchio ottenuto da una sezione parallela al piano di base stanno tra loro come i quadrati delle misure delle loro distanze dal vertice.
## Sfera
![](images/24.png)
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Si dice sfera il solido ottenuto dalla rotazione di angolo piatto di una circonferenza attorno ad un suo diametro.
**Formule**:
* **superficie totale**: At = 4π • r²
* **volume**: V = 4/3 • π • r³