Çokgen bir taban ve bu tabanı tek bir noktada birleştiren üçgen yüzlerden oluşan üç boyutlu şekle piramit denir.
Tüm piramitlerin ortak özellikleri şunlardır:
Piramitler saydığımız ortak özellikleri dışında iki özelliğe göre farklı şekillerde ve isimlerde olabilirler.
Piramitlerin tabanı düzgün olan ya da olmayan herhangi bir çokgen şeklinde olabilir.
Düzgün piramitlerde taban düzgün çokgendir.
Bir piramidin tepe noktasının taban üzerindeki izdüşümü tabanın merkez noktası ise bu piramide dik piramit denir. Bu izdüşüm farklı bir noktaya karşılık geliyorsa, bu piramide eğik piramit denir.
Hem dik hem de eğik piramitlerin yüksekliği, tepe noktasından tabana indirilen dik yüksekliğin uzunluğudur.
Piramitler tabanlarının şekillerine ve dik/eğik olma durumlarına göre isimlendirilir (dik dikdörtgen piramit, eğik kare piramit, düzgün beşgen piramit vb.). Eğer bir piramidin isminde dik ya da eğik olduğu belirtilmemişse, piramidin dik olduğu varsayılabilir (bu notlarda biz de bu varsayımla ilerleyeceğiz).
Piramitler çok farklı tiplerde olabilse de, en çok karşılaşacağımız piramitler aşağıdadır.
Kare piramidin tabanı bir karedir.
Kare piramidin dört yan yüzü vardır ve bu yan yüzler özdeş birer üçgendir.
Üçgen piramidin tabanı bir üçgendir.
Üçgen piramidin üç yan yüzü vardır. Tabanın kenar uzunluklarına göre bu yan yüzler özdeş olabilir ya da olmayabilir.
Düzgün dörtyüzlünün tabanı ve üç yan yüzü birer eşkenar üçgendir.
Düzgün dörtyüzlünün tüm yüzleri özdeştir.
Piramidin toplam yüzey alanı, taban ve yan yüz (yanal) alanlarının toplamına eşittir. Her piramit tipi için ayrı bir alan formülü vermek yerine, aşağıdaki gibi genel bir formül vermeyi daha doğru buluyoruz.
\( \text{Yüzey Alanı} = \text{Taban Alanı} + \text{Yanal Alanlar} \)
Piramidin yüzey alan hesaplaması açısından önemli bazı noktalar şunlardır:
Dik ve eğik piramitlerin hacmi, taban alanı ve yüksekliğin çarpımının üçte birine eşittir. Eğik piramitlerde bahsettiğimiz gibi, hem dik hem de eğik piramitlerin yüksekliği, tepe noktasından tabana indirilen dik yüksekliğin uzunluğudur.
\( \text{Hacim} = \dfrac{1}{3} \cdot \text{Taban Alanı} \cdot \text{Yükseklik} \)
\( \text{Hacim} = \dfrac{1}{3} \cdot \text{Taban Alanı} \cdot h \)
Bütün kenar uzunlukları eşit ve \( \sqrt{2} \) birim olan bir kare piramidin hacmi nedir?
Çözümü GösterKare piramidin hacmini aşağıdaki formülle bulabiliriz.
\( \text{Hacim} = \dfrac{1}{3} \cdot \text{Taban Alanı} \cdot \text{Yükseklik} \)
Piramidin tabanı, bir kenarı \( \sqrt{2} \) birim olan karedir.
\( \text{Taban Alanı} = (\sqrt{2})^2 = 2 \)
Piramidin yüksekliği, tepe noktasından tabana indirilen dik yüksekliğin uzunluğudur. Bu yüksekliğe \( h \) diyelim.
Yüksekliğin tabana indiği noktayı tabanın bir köşesi ile birleştirelim.
Tepe noktasından inen dikme, tabandaki karenin köşegenlerinin kesişim noktasına iner.
Bir kenar uzunluğu \( \sqrt{2} \) birim olan karenin köşegen uzunluğu \( \sqrt{2} \cdot \sqrt{2} = 2 \) birim olur.
Yüksekliğin indiği noktanın köşelere olan uzaklığı, köşegenin yarısı kadar, yani \( \frac{2}{2} = 1 \) birimdir
Oluşan dik üçgene Pisagor teoremini uygulayalım.
\( h^2 + 1^2 = (\sqrt{2})^2 \)
\( h = 1 \)
Bulduğumuz değerleri hacim formülünde yerine koyalım.
\( \dfrac{1}{3} \cdot 2 \cdot 1 = \dfrac{2}{3} \) birimküp bulunur.