Matematika · Základní škola · kapitola 5

Tělesa, data a funkce

Kolik vody se vejde do bazénu? Kolik barvy potřebujeme na natření plechovky? Jak vyčíst z grafu, jestli rostou ceny? Geometrie prostoru, statistika a funkce propojují matematiku se skutečným světem.

1Tělesa – povrch a objem

Povrch je součet obsahů všech stěn (kolik papíru potřebujeme na zabalení), objem udává, kolik prostoru těleso zaujímá (kolik se do něj vejde).

TělesoObjemPovrch
krychle (hrana a)V = a3S = 6a2
kvádr (a, b, c)V = a · b · cS = 2(ab + bc + ac)
hranolV = Sp · vS = 2Sp + Spl
válec (r, v)V = πr2vS = 2πr2 + 2πrv
jehlanV = ⅓ Sp · vS = Sp + Spl
kužel (r, v, strana s)V = ⅓ πr2vS = πr2 + πrs
koule (r)V = 4/3 πr3S = 4πr2

Jehlan a kužel mají třetinový objem proti hranolu a válci se stejnou podstavou a výškou – lze to ověřit přeléváním vody. Jednotky objemu: 1 m3 = 1 000 dm3 = 1 000 l; 1 dm3 = 1 l = 1 000 cm3 = 1 000 ml; 1 hl = 100 l.

Příklad

Bazén ve tvaru kvádru má rozměry 8 m × 4 m × 1,5 m. Objem V = 8 · 4 · 1,5 = 48 m3 = 48 000 litrů. Plechovka (válec) s r = 4 cm a v = 12 cm má objem π · 16 · 12 ≈ 603 cm3 ≈ 0,6 l.

2Statistika

Statistika sbírá, třídí a vyhodnocuje data. Soubor hodnot charakterizujeme:

Příklad

Známky: 1, 2, 2, 3, 1, 2, 5. Průměr = 16 / 7 ≈ 2,29; seřazeno 1, 1, 2, 2, 2, 3, 5 → medián 2; modus 2.

Grafy: sloupcový (porovnání kategorií), spojnicový (vývoj v čase), výsečový (podíly celku). Pozor na zavádějící grafy – osa, která nezačíná nulou, může malý rozdíl opticky zvětšit.

3Pravděpodobnost

Pravděpodobnost náhodného jevu je číslo od 0 (jev nemožný) do 1 (jev jistý):

P = počet příznivých výsledků / počet všech možných výsledků

Na hrací kostce padne šestka s pravděpodobností 1/6, sudé číslo s pravděpodobností 3/6 = ½. Z balíčku 32 karet vytáhneme eso s pravděpodobností 4/32 = 1/8. Při velkém počtu pokusů se relativní četnost blíží pravděpodobnosti (zákon velkých čísel) – ale kostka si „nepamatuje“: po pěti lichých hodech je šance na sudé stále ½.

4Souřadnice a funkce

Kartézská soustava souřadnic (René Descartes) má vodorovnou osu x a svislou osu y; bod A[3; −2] leží 3 jednotky vpravo a 2 dolů od počátku O[0; 0].

Funkce je předpis, který každému x z definičního oboru přiřadí právě jedno y. Lze ji zadat tabulkou, grafem nebo rovnicí.

Jak nakreslit přímku

Pro y = 2x − 1 stačí dva body: x = 0 → y = −1, x = 2 → y = 3. Body [0; −1] a [2; 3] spojíme přímkou. Průsečík s osou x: 2x − 1 = 0 → x = 0,5.

5Kvíz – procvič si kapitolu