Introduce el lado de la base y la altura de la pirámide cuadrangular (una pirámide con la base cuadrada). Obtendrás el área total (área de la base + área lateral) y también la apotema, el área de la base y el área lateral que se usan en el cálculo.
Índice
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Qué puedes hacer en esta página
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¿Para qué sirve este cálculo?
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Cómo usar
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Fórmulas y dibujos
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Área total de una pirámide cuadrangular (suma del área de la base y del área lateral)
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Área de la base (el área de un cuadrado)
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Cómo hallar la apotema (la altura de un triángulo lateral) con el teorema de Pitágoras
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Área lateral (4 triángulos congruentes)
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La fórmula resumida (solo con el lado y la altura, en una expresión)
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Símbolos y términos
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Qué conviene saber de antemano
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Cómo calcularlo con Excel
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Cómo calcularlo con Hojas de cálculo de Google
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Cómo calcularlo con Python
-
La fórmula en LaTeX y otras notaciones matemáticas (para copiar)
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Cómo pedirle a ChatGPT que haga el cálculo
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Las ventajas de DataChef
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Funciones relacionadas
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Todas las calculadoras de NumberChef
Qué puedes hacer en esta página
- Introduce el lado de la base y la altura y obtienes al instante el área total de la pirámide cuadrangular (área de la base + área lateral)
- La pirámide que has introducido se muestra en 3D (puedes girarla arrastrándola)
- También muestra la apotema (la altura de un triángulo de las caras laterales), el área de la base, el área lateral y los pasos, para que veas no solo el resultado, sino también cómo se calcula
- En esta misma página también encontrarás una explicación sencilla de por qué aparece el teorema de Pitágoras y de la diferencia entre la altura y la apotema, y fórmulas para copiar en Excel, Hojas de cálculo de Google y Python
¿Para qué sirve este cálculo?
La Gran Pirámide de Guiza (la pirámide de Keops) es casi una pirámide cuadrangular regular de unos 230 m de lado de la base y unos 147 m de altura cuando se construyó. En su día el exterior estaba cubierto de piedras de revestimiento de caliza blanca. Su área (el área lateral) sale de una apotema de \(\sqrt{115^2 + 147^2} \approx 187\,\mathrm{m}\), por lo que es de unos \(2 \times 230 \times 187 \approx 86.000\,\mathrm{m^2}\): unos 12 campos de fútbol (de 105 × 68 m).
La superficie real es de sillares escalonados y el revestimiento casi ha desaparecido, así que es una aproximación, pero con una sola fórmula, la del área lateral, puedes captar con números la escala de una obra gigantesca de la Antigüedad (la base está apoyada en el suelo, así que en un edificio lo normal es considerar solo el área lateral).
Una tienda tipi (de un solo mástil central) con la base cuadrada tiene casi forma de pirámide cuadrangular. Con una base de 3 m × 3 m y un mástil de 2 m, la apotema es \(\sqrt{1{,}5^2 + 2^2} = 2{,}5\,\mathrm{m}\), la tela de las caras laterales tiene \(2 \times 3 \times 2{,}5 = 15\,\mathrm{m^2}\) y, con el suelo (el cubresuelos), \(15 + 9 = 24\,\mathrm{m^2}\).
Conocer el área de la tela sirve para estimar cuántos botes de spray impermeabilizante hacen falta, cuánta cinta selladora de costuras hay que preparar o cuánto pesa la tela (muchas tiendas reales tienen las paredes levantadas en la base, así que es una aproximación).
Una cubierta a cuatro aguas sobre un edificio de planta cuadrada, como la de un quiosco o un templete, tiene justo la forma de las 4 caras laterales de una pirámide cuadrangular. Con una cubierta de 6 m × 6 m de base y 2 m de altura, la apotema es \(\sqrt{3^2 + 2^2} \approx 3{,}61\,\mathrm{m}\) y el área de la cubierta es de unos \(2 \times 6 \times 3{,}61 \approx 43\,\mathrm{m^2}\).
El área de la cubierta es la base para calcular la cantidad de tejas o de láminas metálicas o impermeabilizantes y para presupuestar el mantenimiento (una cubierta real es algo mayor por el vuelo del alero, así que es solo una referencia). Un tejado siempre tiene más área que su proyección horizontal, y esta fórmula sirve para contarlo bien.
El área de la pirámide cuadrangular regular se estudia en la ESO, y los problemas en los que interviene la apotema van de la mano del teorema de Pitágoras y son un clásico de los exámenes de matemáticas. Por ejemplo, para «¿cuál es el área total de una pirámide cuadrangular regular de 6 cm de lado de la base y 4 cm de altura?», con la apotema \(\sqrt{3^2 + 4^2} = 5\,\mathrm{cm}\) se obtiene \(36 + 6 \times 5 \div 2 \times 4 = 96\,\mathrm{cm^2}\).
El error más frecuente es usar en el área de los triángulos la altura de la pirámide en vez de la apotema, así que conviene recordar a la vez que «la altura de un triángulo lateral es la apotema».
Fórmulas y dibujos
Símbolos y términos
Símbolos
| \(S\) | ese | Una letra que se usa a menudo para un área (de «superficie»). En esta página es el área total de la pirámide cuadrangular. Los libros de texto españoles suelen escribir \(A_T\). |
| \(S_1\) | ese sub uno | En esta página es el área de la base (el área del cuadrado de la base). El pequeño 1 de abajo a la derecha es un subíndice que significa «la primera \(S\)», y \(S_1 = a^2\). En muchos libros de texto se escribe \(A_b\). |
| \(S_2\) | ese sub dos | En esta página es el área lateral (el área de los 4 triángulos de las caras laterales). \(S_2 = 2al\) (lado × apotema ÷ 2 × 4 caras). En muchos libros de texto se escribe \(A_L\). |
| \(a\) | a | La longitud del lado del cuadrado de la base. Como el largo y el ancho de la base son iguales, basta un símbolo. |
| \(a^2\) | a al cuadrado | El número \(a\) multiplicado por sí mismo (\(a \times a\)). El pequeño 2 de arriba a la derecha es un exponente que indica cuántas veces aparece el número como factor. En esta página es el área de la base (el área de un cuadrado). |
| \(h\) | hache | La altura de la pirámide. La letra h viene del inglés «height», y es la que se usa en los libros de texto. Es la distancia medida en línea recta (en vertical) desde la base hasta el vértice, y no es lo mismo que una arista inclinada ni que la apotema. |
| \(l\) | ele | En esta página es la apotema (la altura de un triángulo lateral), y se calcula con \(l = \sqrt{\left(\dfrac{a}{2}\right)^2 + h^2}\). La letra l viene del inglés «slant length». Los libros de texto españoles suelen escribir la apotema como \(ap\) y usan la l para el lado. |
| \(\sqrt{\ }\) | raíz radical | El símbolo de la raíz cuadrada (el número que, elevado al cuadrado, da el número de dentro). Ejemplo: \(\sqrt{25} = 5\) (porque \(5^2 = 25\)). Se usa en el último paso para hallar la apotema. |
| \(\mathrm{cm^2}\) | centímetro cuadrado | Una unidad de área. Un cuadrado de 1 cm de lado tiene un área de 1 cm². No lo confundas con el cm³ (centímetro cúbico), que es una unidad de volumen. |
| \(\mathrm{m^2}\) | metro cuadrado | Una unidad de área. Un cuadrado de 1 m de lado tiene un área de 1 m², y se cumple \(1\,\mathrm{m^2} = 10.000\,\mathrm{cm^2}\) (el factor de la longitud, 100, elevado al cuadrado). |
Términos
| pirámide cuadrangular | Un cuerpo con una base cuadrilátera y cuatro caras triangulares que acaban en un único vértice. En esta página se trata la que tiene la base cuadrada (con forma de pirámide). |
| pirámide cuadrangular regular | La pirámide cuadrangular cuya base es un cuadrado y cuyo vértice está justo encima del centro de la base. Las pirámides de Egipto tienen esta forma. Las fórmulas del área total de esta página suponen una pirámide regular (si el vértice se desplaza, los 4 triángulos dejan de ser congruentes y el área total cambia). |
| área total | El área de toda la superficie de un cuerpo (también llamada superficie total). Es igual a la suma de las áreas del desarrollo y, en la pirámide cuadrangular, es «área de la base + área lateral». Ten cuidado: es una cantidad distinta del volumen, que mide lo que cabe dentro. |
| área de la base | El área de la cara de abajo (la base) de un cuerpo. En la pirámide cuadrangular es el área del cuadrado de la base (lado × lado). |
| área lateral | La suma de las áreas de las caras laterales de un cuerpo. En la pirámide cuadrangular son 4 triángulos isósceles congruentes y se calcula como «lado × apotema ÷ 2 × 4». |
| apotema | La longitud de la línea que va, en vertical, desde el vértice de un triángulo lateral hasta su base (la altura de un triángulo lateral). No es lo mismo que la altura de la pirámide, y se halla con el teorema de Pitágoras \(\left(\dfrac{a}{2}\right)^2 + h^2 = l^2\). |
| desarrollo | La figura plana que resulta de cortar un cuerpo por las aristas y extenderlo. El desarrollo de una pirámide cuadrangular son «un cuadrado y cuatro triángulos isósceles», y la suma de sus áreas es el área total. |
| teorema de Pitágoras | En un triángulo rectángulo, «la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa». En esta página se aplica al triángulo rectángulo que forman la altura, la mitad del lado y la apotema, para hallar la apotema. |
| congruentes | Que tienen exactamente la misma forma y el mismo tamaño (son iguales). Las 4 caras laterales de una pirámide regular son triángulos isósceles congruentes, así que multiplicando por 4 el área de una se obtiene el área lateral. |
Qué conviene saber de antemano
Esto es lo que conviene saber para usar el cálculo de esta página entendiéndolo de verdad, y no solo pulsando el botón.
| Multiplicación y división (3.º–4.º de Primaria, 8-10 años) |
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| Área de un cuadrado (5.º–6.º de Primaria, 10-12 años) |
|
| Área de un triángulo (5.º–6.º de Primaria, 10-12 años) |
|
| La pirámide como cuerpo geométrico y su desarrollo (6.º de Primaria–2.º de ESO, 11-14 años) |
|
| El teorema de Pitágoras (2.º–3.º de ESO, 13-15 años) |
|
Cómo calcularlo con Excel
| Área de la base | 36 |
| Área lateral | 60 |
| Área total de la pirámide | =B1+B2 |
| Lado de la base | 6 |
| Área de la base | =B1^2 |
| Lado de la base | 6 |
| Altura | 4 |
| Apotema | =RAIZ((B1/2)^2+B2^2) |
| Lado de la base | 6 |
| Apotema | 5 |
| Área lateral | =B1*B2/2*4 |
| Lado de la base | 6 |
| Altura | 4 |
| Área total de la pirámide | =B1^2+2*B1*RAIZ((B1/2)^2+B2^2) |
«B1» y «B2» de una fórmula significan «usa el número de esa celda», «*» es la multiplicación, «/» la división, «^» la potencia (cuántas veces se multiplica) y «RAIZ» la función que calcula la raíz cuadrada.
En la primera tabla, por ejemplo, B3 muestra 36 + 60 = 96 (en cm², porque has introducido cm). La tercera tabla muestra 5 en B3, la cuarta 60 en B3 y la quinta 96 en B3. Solo tienes que cambiar los datos por tus propias longitudes.
Cómo calcularlo con Hojas de cálculo de Google
| Área de la base | 36 |
| Área lateral | 60 |
| Área total de la pirámide | =B1+B2 |
| Lado de la base | 6 |
| Área de la base | =B1^2 |
| Lado de la base | 6 |
| Altura | 4 |
| Apotema | =RAIZ((B1/2)^2+B2^2) |
| Lado de la base | 6 |
| Apotema | 5 |
| Área lateral | =B1*B2/2*4 |
| Lado de la base | 6 |
| Altura | 4 |
| Área total de la pirámide | =B1^2+2*B1*RAIZ((B1/2)^2+B2^2) |
Cómo calcularlo con Python
import math
a = 6 # lado de la base (en este ejemplo, en cm)
h = 4 # altura (distancia vertical de la base al vértice; en la misma unidad que a)
base_area = a ** 2 # área de la base (el área de un cuadrado)
slant_height = math.sqrt((a / 2) ** 2 + h ** 2) # apotema (teorema de Pitágoras)
lateral_area = a * slant_height / 2 * 4 # área lateral (un triángulo × 4 caras)
total_area = base_area + lateral_area # área total de la pirámide
print(f"Área de la base: {base_area} cm2")
print(f"Apotema: {slant_height} cm")
print(f"Área lateral: {lateral_area} cm2")
print(f"Área total de la pirámide: {total_area} cm2")
La fórmula en LaTeX y otras notaciones matemáticas (para copiar)
S = S₁ + S₂
S = S_{1} + S_{2}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>S</mi>
<mo>=</mo>
<msub><mi>S</mi><mn>1</mn></msub>
<mo>+</mo>
<msub><mi>S</mi><mn>2</mn></msub>
</mrow>
</math>
S = S_1 + S_2
Subscript[S, 1] + Subscript[S, 2]
S := S[1] + S[2];
S = S1 + S2;
S = S_1 + S_2
S₁ = a²
S_{1} = a^{2}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<msub><mi>S</mi><mn>1</mn></msub>
<mo>=</mo>
<msup><mi>a</mi><mn>2</mn></msup>
</mrow>
</math>
S_1 = a^2
Subscript[S, 1] == a^2
S[1] := a^2;
S1 = a^2;
S_1 = a^2
l = √((a/2)² + h²)
l = \sqrt{\left(\dfrac{a}{2}\right)^{2} + h^{2}}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>l</mi>
<mo>=</mo>
<msqrt>
<mrow>
<msup>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mfrac><mi>a</mi><mn>2</mn></mfrac>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mn>2</mn>
</msup>
<mo>+</mo>
<msup><mi>h</mi><mn>2</mn></msup>
</mrow>
</msqrt>
</mrow>
</math>
l = sqrt((a/2)^2 + h^2)
l == Sqrt[(a/2)^2 + h^2]
l := sqrt((a/2)^2 + h^2);
l = sqrt((a/2)^2 + h^2);
l = √((a/2)^2 + h^2)
S₂ = 2 × a × l
S_{2} = 2 a l
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<msub><mi>S</mi><mn>2</mn></msub>
<mo>=</mo>
<mn>2</mn>
<mo>⁢</mo>
<mi>a</mi>
<mo>⁢</mo>
<mi>l</mi>
</mrow>
</math>
S_2 = 2 a l
Subscript[S, 2] == 2*a*l
S[2] := 2*a*l;
S2 = 2*a*l;
S_2 = 2al
S = a² + 2a × √((a/2)² + h²)
S = a^{2} + 2a\sqrt{\left(\dfrac{a}{2}\right)^{2} + h^{2}}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>S</mi>
<mo>=</mo>
<msup><mi>a</mi><mn>2</mn></msup>
<mo>+</mo>
<mn>2</mn>
<mi>a</mi>
<msqrt>
<mrow>
<msup>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mfrac><mi>a</mi><mn>2</mn></mfrac>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mn>2</mn>
</msup>
<mo>+</mo>
<msup><mi>h</mi><mn>2</mn></msup>
</mrow>
</msqrt>
</mrow>
</math>
S = a^2 + 2a sqrt((a/2)^2 + h^2)
a^2 + 2*a*Sqrt[(a/2)^2 + h^2]
S := a^2 + 2*a*sqrt((a/2)^2 + h^2);
S = a^2 + 2*a*sqrt((a/2)^2 + h^2);
S = a^2 + 2a√((a/2)^2 + h^2)
Cómo pedirle a ChatGPT que haga el cálculo
Eres un asistente de cálculo matemático. Haz el siguiente cálculo ejecutando realmente código de Python y basa tu respuesta únicamente en los números del resultado de la ejecución (no calcules de cabeza ni estimes). Una pirámide cuadrangular regular tiene como base un cuadrado de 6 cm de lado y 4 cm de altura. Calcula: 1. El área de la base de esta pirámide en cm² 2. La apotema de esta pirámide (la altura de un triángulo lateral) en cm (apotema = √((mitad del lado)² + altura²)) 3. El área lateral de esta pirámide en cm² (área lateral = lado × apotema ÷ 2 × 4) 4. El área total de esta pirámide en cm² (área total = área de la base + área lateral) Muestra las fórmulas que has usado y los números del resultado de la ejecución.
Cómo usar
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1Introduce los númerosEscribe en los campos los números con los que quieres calcular
-
2CalculaHaz clic en el botón «Calcular»
-
3Consulta el resultadoEl resultado aparece al instante. En la misma página también encontrarás el desarrollo del cálculo y la explicación de la fórmula
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