Многогранники

Виды Многогранников

Пересечение плоскости с многогранником

 Кратко охарактеризуем геометрические свойства некоторых многогранников:

1. Пирамида - это многогранник, одна грань которого многоугольник, а остальные грани - треугольники  с общей вершиной. Пирамида называется правильной, если в основании лежит правильный многоугольник и высота пирамиды проходит через центр многоугольника. Пирамида называется усеченной, если вершина её отсекается плоскостью (рис.67).

Модель в ACAD
Модель в bCAD
Модель в Компас
а) модель б) эпюр
Рисунок 67. Пирамида

2. Призма - многогранник, две грани которого (основания призмы) представляют собой равные многоугольники с взаимно параллельными сторонами, а все другие грани параллелограммы. Призма называется прямой, если её ребра перпендикулярны плоскости основания. Если основанием призмы является прямоугольник, призму называют параллелепипедом (рис. 68).

Модель рисунка в ACAD
Модель в bCAD
Модель в Компас
а) модель б) эпюр
Рисунок 68.  Призма

3. Призматоид - многогранник, ограниченный двумя многоугольниками, расположенными в параллельных плоскостях (они являются его основаниями); его боковые грани представляют собой треугольники или трапеции, вершины которых являются и вершинами  многоугольников оснований (рис.69).

Модель в ACAD
Модель в bCAD
Модель в Компас
а) модель б) эпюр
Рисунок 69. Призматоид

4.   Тела Платона.  Многогранник, все грани которого  представляют собой правильные и равные многоугольники, называют правильными. Углы при вершинах такого многогранника равны между собой.

Существует пять типов правильных многогранников. Эти многогранники и их свойства были описаны более двух тысяч лет назад древнегреческим  философом Платоном, чем и объясняется их общее название.

Каждому правильному многограннику соответствует другой правильный многогранник с числом граней, равным числу вершин данного многогранника. Число ребер у обоих многогранников одинаково.

Тетраэдр - правильный четырехгранник (рис.70). Он ограничен четырьмя равносторонними треугольниками (это - правильная треугольная пирамида).

Модель в ACAD
Модель в bCAD
Модель в Компас
а) модель б) эпюр
Рисунок 70. Тетраэдр

Гексаэдр - правильный шестигранник (рис. 71). Это куб состоящий из шести равных квадратов.

Модель в ACAD
Модель в bCAD
Модель в Компас
а) модель б) эпюр
Рисунок 71. Гексаэдр

Октаэдр - правильный восьмигранник (рис.72). Он состоит из восьми равносторонних и равных между собой треугольников, соединенных по четыре у каждой вершины.

Модель в ACAD
Модель в bCAD
Модель в Компас
а) модель б) эпюр
Рисунок 72. Октаэдр

Додекаэдр - правильный двенадцатигранник, состоит из двенадцати правильных и равных пятиугольников, соединенных по три около каждой вершины (рис. 73).

Модель в ACAD
Модель в bCAD
Модель в Компас
а) модель б) эпюр
Рисунок 73. Додекаэдр

Икосаэдр - состоит из 20 равносторонних и равных треугольников, соединенных по пять около каждой вершины (рис.74).

Модель в ACAD
Модель в bCAD
Модель в Компас
а) модель б) эпюр
Рисунок 74. Икосаэдр

5.   Звездчатые формы и соединения тел Платона. Кроме правильных выпуклых многогранников существуют и правильные выпукло-вогнутые многогранники. Их называют звездчатыми (самопересекающимися). Рассматривая пересечения продолжения граней Платоновых тел, мы будем получать звездчатые многогранники.

Звездчатый октаэдр - восемь пересекающихся плоскостей граней октаэдра отделяют от пространства новые "куски", внешние по отношению к октаэдру (рис. 75). Это малые тетраэдры, основания которых совпадают с гранями октаэдра. Его можно рассматривать как соединение двух пересекающихся тетраэдров, центры которых совпадают с центром исходного октаэдра. Все вершины звездчатого октаэдра совпадают с вершинами некоторого куба, а ребра его являются диагоналями граней (квадратов) этого куба. Дальнейшее продление граней октаэдра не приводит к созданию нового многогранника. Октаэдр имеет только одну звездчатую форму. Такой звездчатый многогранник в 1619 году описал Кеплер (1571-1630) и назвал его stella octangula - восьмиугольная звезда.

Модель в ACAD Модель в ACAD
Модель в bCAD Модель в bCAD
Модель в Компас Модель в Компас
Рисунок 75. Звездчатый октаэдр Рисунок 76. Малый звездчатый додекаэдр

Малый звездчатый додекаэдр - (рис.76) звездчатый додекаэдр первого продолжения. Он образован продолжением граней выпуклого додекаэдра до их первого пересечения. Каждая грань выпуклого додекаэдра при продолжении образует правильный звездчатый пятиугольник. Пересекающиеся плоскости граней додекаэдра отделяют от пространства новые "куски", внешние по отношению к додекаэдру. Это двенадцать правильных пятиугольных пирамид, основания которых совпадают с гранями додекаэдра. При дальнейшем продолжении граней до нового пересечения образуется средний звездчатый додекаэдр - звездчатый додекаэдр второго продолжения. Последней же звездчатой формой правильного додекаэдра является звездчатый додекаэдр третьего продолжения - большой звездчатый додекаэдр. Он образован продолжением граней звездчатого додекаэдра второго продолжения до их нового пересечения.

 Многогранники

начало

Пересечение плоскости с многогранником