1. Kiến thức cơ bản về thể tích hình lập phương
Hình lập phương là một khối hình đặc biệt với những đặc điểm nổi bật như sau: có 6 mặt phẳng, 8 đỉnh và 12 cạnh. Tất cả các mặt của hình lập phương đều là hình vuông với các cạnh bằng nhau. Nếu bạn tưởng tượng một khối lập phương, bạn sẽ thấy nó có chiều dài, chiều rộng và chiều cao đều bằng nhau.
Ngoài những đặc điểm trên, hình lập phương còn có một số tính chất quan trọng khác: tất cả các mặt đều giống nhau, 12 cạnh đều bằng nhau và các đường chéo của các mặt cũng bằng nhau. Hơn nữa, bất kỳ hình lập phương nào cũng có thể tích giống nhau.
Để tính thể tích của một hình lập phương, chúng ta chỉ cần áp dụng công thức sau đây:
V = a x a x a
Trong đó, a là chiều dài của cạnh hình lập phương.
Ví dụ, với một hình lập phương ABCDEFGH có cạnh a = 3cm, thể tích sẽ được tính như sau: 3 x 3 x 3 = 27 cm³.
Cùng xem ví dụ khác: nếu có một hình lập phương DGRSAC với các cạnh dài 7 cm, chúng ta sử dụng công thức trên với a = 7 cm. Kết quả tính thể tích là V = 7 x 7 x 7 = 343 cm³. Do đó, thể tích là 343 cm³.
2. Toán lớp 5 trang 122, 123: Tính thể tích hình lập phương và đáp án
Giải bài tập Toán lớp 5 trang 122 - Câu 1
Điền số vào các ô trống cho đúng
Hình lập phương | (1) | (2) | (3) | (4) |
Độ dài cạnh | 1,5m | |||
Diện tích một mặt | 36cm² | |||
Diện tích toàn phần | 600dm² | |||
Thể tích |
Cách giải
Sử dụng các công thức sau đây:
- Diện tích một mặt của hình lập phương = cạnh × cạnh.
- Diện tích toàn bộ của hình lập phương = diện tích một mặt × 6.
- Thể tích của hình lập phương = cạnh × cạnh × cạnh.
Giải đáp bài toán lớp 5 trang 122 câu 1
+) Hình lập phương (1)
Diện tích của một mặt hình lập phương là: 1,5 × 1,5 = 2,25 m²
Diện tích toàn bộ của hình lập phương là: 2,25 × 6 = 13,5 m²
Thể tích hình lập phương là: 1,5 × 1,5 × 1,5 = 3,375 m³
+) Hình lập phương (2)
Diện tích một mặt hình lập phương là: 5/8 × 5/8 = 25/64 dm²
Diện tích toàn bộ của hình lập phương là: 25/64 × 6 = 75/32 dm²
Thể tích của hình lập phương là: 5/8 × 5/8 × 5/8 = 125/512 dm³
+) Hình lập phương (3):
Vì 36 = 6 × 6, nên mỗi cạnh của hình lập phương dài 6 cm.
Diện tích toàn phần của hình lập phương là: 36 × 6 = 216 cm²
Thể tích của hình lập phương được tính là: 6 × 6 × 6 = 216 cm³
+) Hình lập phương (4):
Diện tích của một mặt hình lập phương là: 600 ÷ 6 = 100 dm²
Vì 100 = 10 × 10, nên chiều dài mỗi cạnh của hình lập phương là 10 dm.
Thể tích của hình lập phương là: 10 × 10 × 10 = 1000 dm³
Chúng ta có kết quả như sau:
Hình lập phương | (1) | (2) | (3) | (4) |
Độ dài cạnh | 1,5m | 6cm | 10dm | |
Diện tích một mặt | 2,25m² | 36cm² | 100dm2 | |
Diện tích toàn phần | 13,5m² | 216cm² | 600dm² | |
Thể tích | 3,375m³ | 216cm³ | 1000dm³ |
Giải bài toán lớp 5 trang 122 Câu 2
Một khối kim loại dạng lập phương có cạnh dài 0,75m. Mỗi đề-xi-mét khối kim loại này có trọng lượng là 15 kg. Tính tổng trọng lượng của khối kim loại này.
Phương pháp giải
- Để tính thể tích của khối kim loại, ta cần nhân chiều dài cạnh với chính nó ba lần.
- Chuyển đổi thể tích vừa tính được sang đơn vị đề-xi-mét khối.
- Để tính trọng lượng của khối kim loại, ta nhân trọng lượng của mỗi đề-xi-mét khối với thể tích khối kim loại (trong đơn vị đề-xi-mét khối).
Đáp án bài toán lớp 5 trang 122 câu 2
Thể tích của khối kim loại là:
0,75 × 0,75 × 0,75 = 0,421875 (m³)
Ta có: 0,421875 (m³) = 421,875 dm³
Khối kim loại có trọng lượng:
15 x 421,875 = 6328,125 (kg)
Kết quả là: 6328,125 (kg)
Giải toán lớp 5 trang 123 Câu 3
Một khối hộp chữ nhật có kích thước chiều dài 8cm, chiều rộng 7cm và chiều cao 9cm. Một hình lập phương có cạnh bằng giá trị trung bình của ba kích thước của khối hộp chữ nhật này. Tính toán:
a) Thể tích của khối hộp chữ nhật
b) Thể tích của hình lập phương
Phương pháp giải
- Tính chiều dài cạnh của hình lập phương = (chiều dài + chiều rộng + chiều cao) / 3
- Để tính thể tích của khối hộp chữ nhật, áp dụng công thức: V = a × b × c, trong đó a, b, c lần lượt là chiều dài, chiều rộng và chiều cao của khối hộp chữ nhật.
- Để tính thể tích của hình lập phương, sử dụng công thức: V = a × a × a, với a là độ dài cạnh của hình lập phương.
Đáp án toán lớp 5 trang 122 câu 3
a) Thể tích của khối hộp chữ nhật
8 × 7 × 9 = 504 (cm³)
b) Độ dài cạnh của hình lập phương được tính là: (8 + 7 + 9) : 3 = 8 (cm)
Thể tích của hình lập phương được tính như sau:
8 × 8 × 8 = 512 (cm³)
Kết quả: a) 504 cm³
b) 512 cm³
3. Các dạng bài tập thường gặp về tính thể tích hình lập phương
Dạng 1: Tính thể tích hình lập phương khi đã biết độ dài cạnh
Phương pháp: Để tính thể tích của hình lập phương, ta nhân độ dài cạnh với chính nó ba lần.
Ví dụ: Tính thể tích của một hình lập phương có cạnh dài 10cm.
Hướng dẫn giải
Thể tích của hình lập phương được tính như sau:
10 × 10 × 10 = 1000 (cm³)
Kết quả: 1000 cm³
Dạng 2: Tính thể tích hình lập phương khi biết diện tích xung quanh hoặc diện tích toàn phần
Phương pháp: Đầu tiên tính diện tích một mặt của hình lập phương, sau đó từ diện tích toàn phần hoặc diện tích xung quanh suy ra độ dài cạnh.
Ví dụ: Một hộp phấn hình lập phương có tổng diện tích toàn phần là 96 cm². Tính thể tích của hộp phấn này.
Giải pháp
Diện tích của một mặt hình lập phương là:
96 : 6 = 16 (cm²)
Vì 16 = 4 × 4 nên cạnh của hình lập phương là 4 cm.
Thể tích của hộp phấn là:
4 × 4 × 4 = 64 (cm³)
Kết quả: 64 cm³
Dạng 3: Tìm cạnh của hình lập phương khi biết thể tích
Phương pháp: Tìm số a sao cho a × a × a = V, thì a chính là độ dài cạnh của hình lập phương.
Ví dụ: Xác định độ dài cạnh của hình lập phương khi biết thể tích của nó là 512 cm³.
Hướng dẫn giải
Vì 512 = 8 × 8 × 8 nên cạnh của hình lập phương là 8 cm.
Kết quả: 8 cm
Dạng 4: So sánh thể tích của một hình lập phương với thể tích của một hình hộp chữ nhật hoặc với một hình lập phương khác
Phương pháp: Sử dụng công thức tính thể tích của từng hình rồi so sánh kết quả.
Ví dụ: Một hình hộp chữ nhật có các kích thước lần lượt là 6, 7, và 8 cm. Một hình lập phương có cạnh bằng giá trị trung bình của ba kích thước của hình hộp chữ nhật. Xác định hình nào có thể tích lớn hơn và chênh lệch thể tích giữa hai hình là bao nhiêu.
Giải pháp
Chiều dài cạnh của hình lập phương là:
(6 + 7 + 8) : 3 = 7 (cm)
Thể tích của hình lập phương tính được là:
7 × 7 × 7 = 343 (cm³)
Thể tích của hình hộp chữ nhật là:
6 × 7 × 8 = 336 (cm³)
Vì 343 cm³ lớn hơn 336 cm³ nên hình lập phương có thể tích lớn hơn, và sự chênh lệch thể tích là:
343 – 336 = 7 (cm³)
Kết quả: 7 cm³
Dạng 5: Bài toán dạng văn bản
Cách giải: Đọc kỹ đề bài, xác định kiểu toán và yêu cầu, sau đó giải quyết bài toán.
Ví dụ: Một khối kim loại hình lập phương có cạnh 0,75m. Mỗi đề-xi-mét khối của kim loại này nặng 15kg. Hãy tính tổng trọng lượng của khối kim loại.
Giải pháp
Chuyển đổi: 0,75m = 7,5dm
Thể tích khối kim loại là:
7,5 × 7,5 × 7,5 = 421,875 (dm³)
Trọng lượng của khối kim loại là:
421,875 × 15 = 6328,125 (kg)
Kết quả: 6328,125kg