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중2 기하

직육면체의 대각선의 길이

📖 이 페이지의 개념입체도형피타고라스 정리

가로, 세로, 높이가 a, b, c 인 직육면체에서 마주 보는 두 꼭짓점을 잇는 대각선의 길이다. 피타고라스 정리를 두 번 쓰면 나온다. 먼저 밑면의 대각선을 구하고, 그 대각선과 높이가 직각을 이루는 삼각형에서 한 번 더 쓴다. 지금 교육과정은 피타고라스 정리를 평면에서 다루고 입체도형으로의 활용까지는 요구하지 않지만(교육과정 밖), 정리를 두 번 이어 쓰는 좋은 연습이고 고등학교 공간좌표의 거리 공식이 같은 모양이라 이 편을 싣는다.

이 공식, 이렇게 학습하세요

  • 밑면의 대각선과 높이가 직각삼각형을 이룬다는 것을 찾는다
  • 피타고라스 정리를 두 번 써서 대각선의 길이를 구한다
  • 정육면체의 대각선이 한 변의 √3 배임을 설명한다

한 단계씩 유도해 보기

ℓ = √(a² + b² + c²) a b c d² = a² + b² ℓ² = d² + c² 피타고라스를 두 번 쓴다
파란 선 d 는 밑면의 대각선이라 d² = a² + b² 이다. 높이 c 는 밑면과 수직이라 d 와도 직각을 이루고, 초록 선인 직육면체의 대각선 ℓ 이 그 직각삼각형의 빗변이다. 두 식을 이으면 ℓ² = a² + b² + c² 이다.

밑면은 가로 a, 세로 b 인 직사각형이다. 밑면의 대각선 d 는 두 변이 a, b 인 직각삼각형의 빗변이므로 피타고라스 정리를 쓴다.

1 / 2 단계· 💎 2단계 더

외울까, 되살릴까

외우지 않아도 된다

밑면에서 한 번, 밑면의 대각선과 높이로 한 번, 피타고라스 정리를 두 번 쓴다.

밑면 대각선의 제곱이 a² + b² 이고 거기에 높이의 제곱을 더한다. 세 모서리가 대칭이라 어느 면을 밑면으로 잡아도 같다. 3, 4, 12 로 검산하면 9 + 16 + 144 = 169 라 13 이다.

🧠 공식 전체를 외울 것과 되살릴 것으로 가른 표 →

직접 만져 보기

a = 3b = 4c = 12

가로 3, 세로 4, 높이 12 인 직육면체입니다. 밑면의 대각선은 5 이고, 그것과 높이가 직각을 이뤄 대각선의 길이는 13 입니다.

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