Задание № 10 · ЕГЭ

Пространственные тела

Классификация фигур в пространстве, элементы тел и базовые формулы
6 мин чтенияСложность: Обновлено 27 сентября 2026

Пространственные фигуры — это геометрические объекты, расположенные не обязательно в одной плоскости. В этой теме разберём, чем отличаются фигуры на плоскости и в пространстве, какие элементы есть у тел и как распознавать их в заданиях.

Фигуры на плоскости и в пространстве

На плоскости рассматривают двумерные фигуры: точку, отрезок, угол, треугольник, четырёхугольник, круг и многоугольник. Для них достаточно двух координат, например \((x,y)\). Пространственные фигуры являются трёхмерными: положение точки задают тремя координатами \((x,y,z)\).

ПризнакФигура на плоскостиФигура в пространстве
ИзмерениеДва измеренияТри измерения
Основные характеристикиДлина, площадь, периметрДлина, площадь поверхности, объём
ПримерыТреугольник, круг, квадратКуб, шар, цилиндр, пирамида
Ограничивающие элементыСтороны, дугиГрани, рёбра, поверхности
D
Пространственное тело

Пространственное тело — часть пространства, ограниченная замкнутой поверхностью. Тело имеет внутреннюю область, поверхность и, как правило, объём. Например, куб ограничен шестью квадратными гранями, а шар — сферической поверхностью.

В школьной стереометрии тела делят на многогранники и тела вращения. У многогранника поверхность состоит из многоугольников. У тела вращения хотя бы часть поверхности является кривой: например, у цилиндра есть два круга и боковая цилиндрическая поверхность.

Многогранники и их элементы

Многогранник — это тело, поверхность которого состоит из конечного числа многоугольников. Эти многоугольники называют гранями. Общая сторона двух соседних граней — ребро, а общая вершина нескольких рёбер — вершина.

D
Основные элементы многогранника

Грань — многоугольник, являющийся частью поверхности многогранника. Ребро — отрезок пересечения двух граней. Вершина — точка, в которой сходятся рёбра. Отдельно выделяют диагонали: диагональ многогранника соединяет две вершины, не принадлежащие одной грани.

Подробно понятия грани, ребра и вершины рассматриваются на соседних страницах. Для решения задач важно не путать диагональ грани и диагональ всего тела: первая лежит в одной грани, вторая проходит внутри многогранника.

ABCDA₁B₁C₁D₁
Прямоугольный параллелепипед: ABCD и A₁B₁C₁D₁ — грани, AB — ребро, A — вершина.

Основные виды многогранников

Призма имеет два равных и параллельных основания, соединённых параллелограммами. Если боковые рёбра перпендикулярны основаниям, призма называется прямой. В прямой призме высота равна боковому ребру.

Параллелепипед — призма, основаниями которой являются параллелограммы. У прямоугольного параллелепипеда все грани — прямоугольники. Частный случай прямоугольного параллелепипеда — куб, у которого все рёбра равны.

Пирамида имеет одно основание — многоугольник, а все остальные грани являются треугольниками и имеют общую вершину, не лежащую в плоскости основания. Высота пирамиды — перпендикуляр, опущенный из вершины на плоскость основания.

T
Объём призмы

Объём любой призмы равен произведению площади основания на высоту. Для прямой призмы высота совпадает с боковым ребром.

\[V=S_{\text{осн}}\cdot h\]1
Что распознавать в условии

Слова «две равные параллельные грани» обычно указывают на призму. «Все грани — квадраты» означает куб. «Одна вершина и многоугольное основание» указывает на пирамиду.

Проверь себя

Какой объект является телом вращения?

Тела вращения и их элементы

Тело вращения получают вращением плоской фигуры вокруг прямой. У цилиндра есть два равных параллельных основания-круга, радиус \(r\) и высота \(h\). У конуса одно круглое основание и вершина вне плоскости основания. Шар ограничен сферой; любая точка сферы находится на одинаковом расстоянии \(R\) от центра.

  • Цилиндр: объём \(V=\pi r^2h\).
  • Конус: объём \(V=\frac{1}{3}\pi r^2h\).
  • Шар: объём \(V=\frac{4}{3}\pi R^3\).
!
Частые ошибки

Не смешивайте радиус и диаметр: \(d=2r\). В формуле объёма цилиндра используется \(r^2\), а не \(d^2\). Высота — это перпендикулярное расстояние между основаниями, а не любое боковое ребро. В наклонной призме боковое ребро может не быть высотой.

Как решать задачи на распознавание и объём

В экзаменационных задачах часто нужно выбрать правильную формулу, найти неизвестный элемент или сравнить объёмы. Работайте по алгоритму: определите тело, выпишите известные величины, установите основание и высоту, выберите формулу, приведите единицы измерения к одному виду и только затем вычисляйте.

№
Разобранный пример

Прямоугольный параллелепипед имеет измерения \(3\) см, \(4\) см и \(12\) см. Найдём длину диагонали и объём.

1
Для прямоугольного параллелепипеда диагональ является пространственной гипотенузой, поэтому применяем теорему Пифагора в трёх измерениях.
\(\displaystyle d=\sqrt{a^2+b^2+c^2}\)
2
Подставляем размеры тела.
\(\displaystyle d=\sqrt{3^2+4^2+12^2}=\sqrt{9+16+144}=\sqrt{169}=13\ \text{см}\)
3
Объём прямоугольного параллелепипеда равен произведению трёх его измерений.
\(\displaystyle V=abc=3\cdot4\cdot12=144\ \text{см}^3\)
Открыть решение и ответ Разбор

Ответ: диагональ равна \(13\) см, объём равен \(144\ \text{см}^3\). Проверка полезна: длина диагонали должна быть больше каждого измерения, но меньше их суммы.

Приём для задач ЕГЭ-10

Если требуется только сравнить тела, не вычисляйте лишнее. Например, при одинаковых основаниях объёмы призм относятся так же, как их высоты: \(V_1:V_2=h_1:h_2\). Следите, чтобы площади оснований были действительно равны.

Итоговая проверка

Q
Быстрый тест по теме

Quick-test

~ 2 мин4 вопроса
Вопрос 1 / 4
Вопрос 1 из 4 · классификация
Какая фигура ограничена многоугольниками?
Главное за минуту

Главное

  • Пространственные тела имеют три измерения; их характеризуют длины, площади поверхности и объём.
  • Многогранник состоит из граней, рёбер и вершин; призма имеет два равных параллельных основания.
  • Объём призмы вычисляют по формуле \(V=S_{\text{осн}}\cdot h\).
  • Цилиндр, конус и шар относятся к телам вращения; в формулах важно различать радиус и диаметр.
  • В задаче сначала определите вид тела и его элементы, затем выберите формулу и проверьте единицы измерения.