AYT · Uzay Geometri
Katı Cisimler: Silindir, Koni ve Küre
Bir dik üçgeni döndürünce koni, açınca bir daire dilimi, suyla doldurunca silindirin üçte biri. Koni, silindir ve kürenin alanı ve hacmi; bir de Dünya’nın çekirdeğinin gerçekte ne kadar yer kapladığı.
- πrℓkoninin yanal alanı
- πr²h ÷ 3koninin hacmi
- 360° · r ÷ ℓaçınımın açısı
- 1 : 2 : 3koni, küre, silindir
Animasyonlu bölümlerde İleri → düğmesine basarak adım adım ilerle: şekilleri döndür, koniyi aç, suyu dök, küreyi kes. Deneylerde ölçüleri değiştir ve sonuçların nasıl değiştiğini gözle. Her bölümün sonunda çözümlü örnekler var: önce kendin düşün, sonra Çözümü göster.
Silindir, Koni ve Küre nedir?
Silindir, koni ve küre, bir düzlem şeklin bir eksen etrafında döndürülmesiyle oluşan dönel cisimlerdir. Dik dairesel silindirin hacmi πr²h’dir; aynı taban ve yükseklikteki koninin hacmi bunun üçte biri, πr²h ÷ 3’tür. Koninin yan yüzü açılınca bir daire dilimi olur. Yarıçapı r olan kürenin yüzey alanı 4πr², hacmi 4πr³ ÷ 3’tür.
- Sınav
- AYT Matematik
- Sınıf ve ünite
- 11. sınıf · Uzay Geometri
- MEB konusu
- Katı Cisimler
- Bu derste
- 4 adım adım sahne, 13 çözümlü örnek, 10 soruluk sınama
1 · Dönel cisimler
Döndür, cisim olsun
Silindirin ve kürenin alanını ve hacmini biliyorsun. Bu derste onlara bir cisim daha katıyoruz: koni. Üçü de aynı yolla oluşur: bir düzlem bölge, bir doğrunun (eksenin) çevresinde tam bir tur döner.
- Dik kenarları 3 ve 4, hipotenüsü 5 olan bir dik üçgen. 4 birimlik dik kenarı dikey bir eksen üzerinde duruyor.
- Üçgeni eksen çevresinde döndürelim. 3 birimlik kenar bir daire çiziyor, hipotenüs eğri bir yüzey süpürüyor.
- Tam bir tur: dik dairesel koni. Taban yarıçapı r = 3, yüksekliği h = 4. Hipotenüs koninin ana doğrusu oldu: ℓ = 5. Turuncu üçgen, koninin eksenden geçen kesitinin yarısı.
- Aynı eksen çevresinde kenarları 3 ve 4 olan bir dikdörtgen dönseydi dik dairesel silindir çıkardı: r = 3, h = 4.
- Yarıçapı 2 olan bir yarım daire çapı çevresinde dönünce küre oluşur. Koni, silindir ve küre dönel cisimlerdir.
Adım 1 / 5
Çözümlü örnek
Dik kenarları 6 cm ve 8 cm olan bir dik üçgen, 8 cm’lik kenarı çevresinde 360° döndürülüyor. Oluşan koninin taban yarıçapı, yüksekliği ve ana doğrusu kaç cm’dir? Üçgen 6 cm’lik kenarı çevresinde döndürülseydi ne değişirdi?
Çözümü gösterÇözümü gizle
- Eksendeki 8 cm’lik kenar yükseklik olur: h = 8. Öteki dik kenar dönerken tabanı çizer: r = 6.
- Ana doğru hipotenüstür: ℓ = √(6² + 8²) = √100 = 10 cm.
- Dikkat: hangi kenar eksendeyse o yükseklik olur. 6 cm’lik kenar çevresinde döndürülürse h = 6 ve r = 8 çıkar; ana doğru yine 10 cm, ama koni daha basık ve geniş.
r = 6 cm, h = 8 cm, ℓ = 10 cm
Çözümlü örnek
Eksen kesiti, kenarı 6 cm olan bir eşkenar üçgen olan koninin taban yarıçapı ve yüksekliği kaç cm’dir?
Çözümü gösterÇözümü gizle
- Eksen kesitinin tabanı 2r, yan kenarları ℓ: 2r = 6 ve ℓ = 6, yani r = 3 cm.
- h² = ℓ² − r² = 36 − 9 = 27, h = √27 = 3√3 cm.
r = 3 cm, h = 3√3 cm
2 · Koninin açınımı
Koniyi aç
Kâğıttan bir külah yapacağını düşün: kâğıttan nasıl bir parça kesmelisin? Koninin yan yüzünü bir ana doğru boyunca kesip düz bir yere serelim.
- Taban yarıçapı r = 3, yüksekliği h = 4 olan bir koni. Ana doğrusu ℓ = √(3² + 4²) = 5.
- Önce taban dairesini ayıralım. Alanı πr² = 9π.
- Yan yüzü bir ana doğru boyunca kesip düzleştirelim. Bütün ana doğrular tepede buluştuğu için ortaya yarıçapı ℓ = 5 olan bir daire dilimi çıkar; tepe, dilimin merkezi olur.
- Dilimin yayı, taban çemberinin çevresine eşit: 2πr = 6π. Yarıçapı 5 olan tam çemberin çevresi 10π olduğundan dilim, dairenin beşte üçü kadardır. Merkez açısı α = 360° · r ÷ ℓ = 360° · 3 ÷ 5 = 216°.
- Dilimin alanı da dairenin beşte üçü: π · 5² · 3 ÷ 5 = 15π. Genel olarak yanal alan = πrℓ = π · 3 · 5. Taban eklenince tüm alan = πr² + πrℓ = 9π + 15π = 24π.
Adım 1 / 5
Çözümlü örnek
Taban yarıçapı 6 cm, yüksekliği 8 cm olan dik dairesel koninin yanal alanı, tüm alanı ve açınımındaki daire diliminin merkez açısı nedir?
Çözümü gösterÇözümü gizle
- Ana doğru: ℓ = √(6² + 8²) = 10 cm.
- Yanal alan: πrℓ = π · 6 · 10 = 60π cm². Taban: π · 6² = 36π. Tüm alan: 36π + 60π = 96π cm².
- α = 360° · 6 ÷ 10 = 216°. Sahnedeki koniyle aynı açı: bu koni onun 2 katı büyütülmüşü, oranlar değişmiyor.
60π cm²; 96π cm²; 216°
Çözümlü örnek
Bir koninin açınımında yan yüz, yarıçapı 12 cm ve merkez açısı 120° olan bir daire dilimidir. Koninin taban yarıçapı, yüksekliği ve yanal alanı nedir?
Çözümü gösterÇözümü gizle
- Dilimin yarıçapı ana doğrudur: ℓ = 12. α ÷ 360° = r ÷ ℓ: 120 ÷ 360 = r ÷ 12, yani r = 4 cm.
- h = √(12² − 4²) = √128 = 8√2 cm.
- Yanal alan: πrℓ = π · 4 · 12 = 48π cm². Denetim: dilimin alanı π · 12² · 120 ÷ 360 = 48π.
r = 4 cm, h = 8√2 cm, 48π cm²
Deney
Koniyi biçimlendir
Taban yarıçapını ve yüksekliği değiştir; koni ve açınımı birlikte değişsin. Yükseklik artınca dilim neden daralıyor? Hangi ölçülerde ℓ tam sayı çıkıyor?
- Ana doğru ℓ
- √(9 + 16) = √25 = 5
- Merkez açısı α
- 360° · 3 ÷ 5 = 216°
- Yanal alan πrℓ
- π · 3 · 5 = 15π
- Tüm alan πr² + πrℓ
- 9π + 15π = 24π ≈ 75,4
- Hacim πr²h ÷ 3
- π · 9 · 4 ÷ 3 = 12π ≈ 37,7
ℓ tam sayı çıktı: 3, 4 ve 5 bir Pisagor üçlüsü. α ÷ 360° = r ÷ ℓ = 3 ÷ 5.
3 · Koninin hacmi
Üç koni, bir silindir
Piramidin hacmi, aynı taban ve yükseklikteki prizmanın üçte biriydi. Koni ile silindir arasında da aynı ilişki var mı? Suyla deneyelim.
- Taban yarıçapı r = 3, yüksekliği h = 6 olan koni biçimli bir kap ve aynı taban ve yükseklikte bir silindir. Silindirin hacmi πr²h = π · 9 · 6 = 54π.
- Koniyi suyla doldurup silindire boşaltalım: su, silindirin üçte biri kadar, h ÷ 3 = 2 yüksekliğe çıkıyor.
- İkinci koni: su 2h ÷ 3 = 4 yüksekliğe çıktı.
- Üçüncü koni silindiri tam dolduruyor. Demek ki koninin hacmi silindirinkinin üçte biri: V = πr²h ÷ 3 = 54π ÷ 3 = 18π.
- Aralarına yarıçapı 3 olan bir küre koyalım: hacmi 4π · 3³ ÷ 3 = 36π. Yüksekliği 2r olan koni, yarıçapı r olan küre ve yüksekliği 2r olan silindirin hacimleri 1 : 2 : 3 oranındadır.
Adım 1 / 5
Çözümlü örnek
Taban yarıçapı 6 cm, ana doğrusu 10 cm olan dik dairesel koninin hacmi kaç cm³’tür?
Çözümü gösterÇözümü gizle
- Hacim için yükseklik gerekir: h = √(10² − 6²) = √64 = 8 cm.
- V = πr²h ÷ 3 = π · 36 · 8 ÷ 3 = 96π cm³.
96π cm³
Çözümlü örnek
Taban yarıçapı 4 cm, yüksekliği 12 cm olan koni biçimli bir huni tepesi aşağıda duruyor ve yüksekliğinin yarısına kadar su dolu. Huninin hacmi ve içindeki suyun hacmi nedir?
Çözümü gösterÇözümü gizle
- Huninin hacmi: π · 4² · 12 ÷ 3 = 64π cm³.
- Su da tepesi aşağıda bir koni oluşturur: yüksekliği 6, benzerlikten yarıçapı 4 · 6 ÷ 12 = 2. Suyun hacmi π · 2² · 6 ÷ 3 = 8π cm³.
- Oran 8π ÷ 64π = 1 ÷ 8 = (1 ÷ 2)³: yükseklik yarıya inince hacim sekizde birine iner. Huniyi doldurmak için 56π cm³ daha su gerekir.
64π cm³ ve 8π cm³
Çözümlü örnek
Yarıçapı 3 cm olan metal bir küre eritilerek taban yarıçapı 3 cm olan bir koni dökülüyor. Koninin yüksekliği kaç cm olur?
Çözümü gösterÇözümü gizle
- Eritip yeniden dökünce hacim değişmez. Kürenin hacmi 4π · 3³ ÷ 3 = 36π.
- π · 3² · h ÷ 3 = 36π → 3πh = 36π → h = 12 cm.
- 1 : 2 : 3 oranıyla da görülür: küre, yüksekliği 2r = 6 olan iki koniye eşittir; tek koni için yükseklik 12.
12 cm
Çözümlü örnek
Hayalî bir roketin gövdesi taban çapı 4 m, boyu 10 m olan bir silindir; burnu aynı çapta, yüksekliği 1,5 m olan bir koni. Roketin dış yüzeyinin (alt taban dahil) alanı ve hacmi nedir?
Çözümü gösterÇözümü gizle
- Yarıçap r = 2 m. Burnun ana doğrusu: ℓ = √(2² + 1,5²) = √6,25 = 2,5 m.
- Dış yüzey: burnun yanal alanı π · 2 · 2,5 = 5π, gövdenin yan yüzü 2π · 2 · 10 = 40π, alt taban π · 2² = 4π. Burnun gövdeye oturduğu daire dışarıda değil; sayılmaz.
- Toplam 5π + 40π + 4π = 49π ≈ 153,94 m².
- Hacim: gövde π · 4 · 10 = 40π, burun π · 4 · 1,5 ÷ 3 = 2π; toplam 42π ≈ 131,95 m³.
49π ≈ 153,94 m² ve 42π ≈ 131,95 m³
4 · Küre kesiti
Küreyi dilimle
Bir portakalı düz bir bıçakla nereden kesersen kes, kesilen yüz bir dairedir. Dairenin büyüklüğü, bıçağın merkezden ne kadar uzaktan geçtiğine bağlı.
- Merkezi O, yarıçapı R = 5 olan bir küre. Onu yatay bir düzlemle keselim.
- Merkezden d = 3 uzaklıktaki düzlem küreyi bir daire boyunca keser. O, dairenin merkezi O′ ve çemberin bir noktası A bir dik üçgen oluşturur: r² = R² − d² = 25 − 9 = 16, r = 4. Kesitin alanı π · 4² = 16π.
- Düzlem merkezden geçerse (d = 0) kesit en büyük olur: yarıçapı R olan büyük daire, alanı πR² = 25π. Küre iki eş yarım küreye ayrılır.
- d = R olunca düzlem küreye yalnız bir noktada (T) değer; bu düzleme teğet düzlem denir. d > R ise düzlem küreyi hiç kesmez.
Adım 1 / 4
Çözümlü örnek
Yarıçapı 13 cm olan bir küre, merkezden 5 cm uzaklıktaki bir düzlemle kesiliyor. Kesitin alanı kaç cm²’dir?
Çözümü gösterÇözümü gizle
- r² = R² − d² = 169 − 25 = 144, r = 12 cm.
- Kesitin alanı πr² = 144π cm².
144π cm²
Çözümlü örnek
Yarıçapı 5 cm olan bir kürenin içine, iki taban çemberi de küre yüzeyinde olacak biçimde yüksekliği 8 cm olan bir silindir yerleştiriliyor. Silindirin taban yarıçapı ve hacmi nedir?
Çözümü gösterÇözümü gizle
- Silindirin tabanları, kürenin merkezinden 8 ÷ 2 = 4 cm uzakta. Taban çemberleri birer kesit çemberidir.
- r = √(5² − 4²) = √9 = 3 cm.
- V = πr²h = π · 9 · 8 = 72π cm³.
r = 3 cm; 72π cm³
Çözümlü örnek
Taban yarıçapı 6 cm olan silindir biçimli bir bardakta su var. Yarıçapı 3 cm olan bir bilye bardağa atılıyor ve tamamen suya batıyor. Su kaç cm yükselir?
Çözümü gösterÇözümü gizle
- Bilyenin hacmi 4π · 3³ ÷ 3 = 36π cm³. Su, bu hacim kadar yükselir.
- Yükselen su, taban yarıçapı 6 cm olan ince bir silindirdir: π · 6² · x = 36π → 36πx = 36π.
- x = 1 cm.
1 cm
Deney
Aynı hacim, en az yüzey
Hacmi 1 litre olan bir kap yapacaksın: silindir mi, koni mi, küre mi? Yarıçapı değiştir; hangisinin en az malzemeyle, yani en küçük yüzey alanıyla yapılabildiğini bul.
- Yükseklik h
- V ÷ (πr²) ≈ 15,7 cm
- h ÷ r
- ≈ 3,49
- Yüzey alanı
- 2πr² + 2πrh ≈ 571,7 cm²
Hacim hep 1000 cm³ (1 L). Yarıçapı değiştir: yüzey alanı nerede en küçük oluyor? O anda h ÷ r kaç?
5 · Gezegenin içi
Çekirdek ne kadar yer kaplar?
Deprem dalgalarının Dünya’nın içinden geçerken nasıl hızlanıp yavaşladığı ölçülerek içerideki katmanlar bulundu. Dünya’yı iç içe kürelerden oluşmuş gibi düşünebiliriz: ortada bir iç çekirdek (yarıçapı yaklaşık 1.221 km), onu saran sıvı dış çekirdek (dış yarıçapı yaklaşık 3.480 km), en dışta manto ve ince kabuk (Dünya’nın ortalama yarıçapı 6.371 km). Her katman, iki küre arasında kalan bir küresel kabuktur.
- İç çekirdek (0–1.221 km)
- Dış çekirdek (1.221–3.480 km)
- Manto ve kabuk (3.480–6.371 km)
- Seçilen kabuk
- İç yarıçap r
- 6.371 − 1.000 = 5.371 km
- Kabuğun hacmi
- 4π(R³ − r³) ÷ 3 ≈ 4,34 · 10¹¹ km³
- Kalınlık ÷ yarıçap
- d ÷ R ≈ %15,7
- Hacim payı
- 1 − (r ÷ R)³ ≈ %40,1
R = 6.371 km. Derinliği değiştir: kabuk inceyken bile hacmin ne kadarını tutuyor?
Çözümlü örnek
Dünya’nın ortalama yarıçapı yaklaşık 6.371 km, çekirdeğin (iç ve dış çekirdek birlikte) yarıçapı yaklaşık 3.480 km’dir. Çekirdek, Dünya’nın hacminin yaklaşık yüzde kaçıdır?
Çözümü gösterÇözümü gizle
- Bütün küreler benzerdir: yarıçaplar oranı k = 3.480 ÷ 6.371 ≈ 0,546.
- Hacimler oranı k³ ≈ 0,163, yani yaklaşık %16.
- Yarıçapın yarısından fazlası (≈ %55) çekirdek olduğu hâlde hacmin yalnızca yaklaşık altıda biri çekirdektir; geri kalan ≈ %84 manto ve kabuktur.
≈ %16
Çözümlü örnek
Manto ve kabuk birlikte, iç yarıçapı yaklaşık 3.480 km, dış yarıçapı 6.371 km olan bir küresel kabuk sayılabilir. Bu kabuğun hacmi yaklaşık kaç km³’tür?
Çözümü gösterÇözümü gizle
- V = 4π(R³ − r³) ÷ 3 = 4π(6.371³ − 3.480³) ÷ 3.
- 6.371³ ≈ 2,59 · 10¹¹ ve 3.480³ ≈ 4,21 · 10¹⁰; farkları ≈ 2,16 · 10¹¹.
- V ≈ 9,07 · 10¹¹ km³. Dünya’nın hacmi ≈ 1,08 · 10¹² km³ olduğundan bu, hacmin yaklaşık %84’ü.
≈ 9,07 · 10¹¹ km³
Yarıçaplar, deprem dalgası kayıtlarından kurulan başvuru Dünya modelinin (PREM, 1981) yuvarlanmış değerleridir. Dünya tam bir küre değildir; sonuçlar yaklaşıktır.
Kısa tarih
Külahtan çekirdeğe
Öklid · M.Ö. 300 civarı
Elemanlar’ın 12. kitabında her koninin, aynı taban ve yükseklikteki silindirin üçte biri olduğunu kanıtladı. Arşimet’e göre bunu ilk söyleyen Demokritos, ilk kanıtlayan Eudoksos’tu.
Arşimet · M.Ö. 3. yüzyıl
Küre ve Silindir Üzerine adlı eserinde koninin yan yüzünün, yarıçapı √(rℓ) olan bir daireye eşit olduğunu gösterdi: π · (√(rℓ))² = πrℓ.
Kepler · 1615
Şarap fıçılarının hacmini ölçmek üzerine yazdığı kitapta dönel cisimlerin hacimlerini, onları sonsuz sayıda çok ince parçadan oluşmuş sayarak hesapladı.
Inge Lehmann · 1936
Deprem dalgalarının kayıtlarından, Dünya’nın çekirdeğinin içinde ayrı bir iç çekirdek bulunduğunu öne sürdü. Bugün iç çekirdeğin katı olduğu biliniyor.
Arşimet ve π · Apollonius ve konikler · Sabun köpüğü ve minimal yüzeyler · Öklid’in Elemanlar’ı
Özet
Tek bakışta
Kendini dene
10 soru
Puan kaydedilmez. Her sorudan sonra açıklamayı oku.
Bu konuda neler öğrendin?
- Küre, dik dairesel silindir ve dik dairesel konide alan ve hacim.
Öğretim programındaki kazanımların kısa özetleri.
Silindir, Koni ve Küre: sık sorulanlar
Silindir, Koni ve Küre kaçıncı sınıf konusu?
11. sınıf konusudur. MEB öğretim programında “Uzay Geometri” ünitesinde, “Katı Cisimler” adıyla yer alır.
Silindir, Koni ve Küre TYT’de mi, AYT’de mi?
Konu çizgimizde AYT Matematik konusudur (11. sınıf). MEB’in 2026 YKS’ye esas kazanım belgesi konuları TYT ve AYT diye ayırmaz; bu ayrım bizim önerimizdir.
Bu ders ücretsiz mi?
Evet. Ders herkese açık, kayıt gerekmez: 4 adım adım sahne, 13 çözümlü örnek ve 10 soruluk bir sınama bu sayfada. Ücretsiz üye olursan portalda hangi konulara baktığın kaydedilir.
Ücretsiz üyelikle kaldığın yerden devam et
AYT Matematik konularının hepsi konu çizgisinde sırayla. Üye olunca hangi konulara baktığın kaydedilir; TYT konularının tam anlatımları da portalda açılır. Toplam 58 konu anlatımı var: TYT’de 30, AYT’de 28.