Задача 27130. Куб

ЕГЭ Математика (профиль)Задание 35.3.2 Параллелепипед; куб; симметрии в кубе, в параллелепипедеОтношение длин, площадей, объемов подобных фигур

Во сколько раз увеличится площадь поверхности куба, если его ребро увеличить в три раза?

В подтеме 15 задач
Разбор
Главная идея: При увеличении ребра в kk раз все линейные размеры грани растут в kk раз, поэтому площадь каждой грани (и всей поверхности) увеличивается в k2k^2 раз.

Обозначим исходное ребро куба как aa. Площадь поверхности куба вычисляется по формуле S=6a2S = 6a^2 (шесть граней, каждая — квадрат со стороной aa).

Если ребро увеличить в 3 раза, новое ребро станет 3a3a. Площадь поверхности нового куба: S=6(3a)2=69a2=96a2=9SS' = 6(3a)^2 = 6 \cdot 9a^2 = 9 \cdot 6a^2 = 9S

Чтобы найти, во сколько раз увеличилась площадь, нужно разделить новую площадь на старую: SS=9SS=9\frac{S'}{S} = \frac{9S}{S} = 9

Альтернативный способ (через коэффициент подобия): когда линейный размер увеличивается в kk раз, площадь любой поверхности увеличивается в k2k^2 раз. Здесь k=3k = 3, поэтому площадь увеличится в 32=93^2 = 9 раз.

Типичные ошибки

  • Ошибка: перепутать увеличение линейного размера с увеличением площади и ответить просто 3 вместо 9.
  • Ошибка: забыть, что куб имеет 6 граней, и считать площадь только одной грани.
  • Ошибка: применить коэффициент подобия неправильно, вычислив 33=273^3 = 27 (это был бы результат для объёма, а не площади).

Ещё задачи этой подтемы