Многогранники

Многогранники
МНОГОГРАННИК – ЭТО ТЕЛО, ГРАНИЦА КОТОРОГО СОСТОИТ ИЗ КУСКОВ ПЛОСКОСТЕЙ ( МНОГОУГОЛЬНИКОВ ). ЭТИ МНОГОУГОЛЬНИКИ НАЗЫВАЮТСЯ ГРАНЯМИ, ИХ СТОРОНЫ – РЁБРАМИ, ИХ ВЕРШИНЫ – ВЕРШИНАМИ МНОГОГРАННИКА. ОТРЕЗКИ, СОЕДИНЯЮЩИЕ ДВЕ ВЕРШИНЫ И НЕ ЛЕЖАЩИЕ НА ОДНОЙ ГРАНИ, НАЗЫВАЮТСЯ ДИАГОНАЛЯМИ МНОГОГРАННИКА

призма
параллелепипед
Усечённая пирамида
пирамида

Тела Кеплера-Пуансо

пять удивительных многогранников

Их изучали ученые, ювелиры, священники, архитекторы. Этим многогранникам даже приписывали магические свойства. Древнегреческий ученый и философ Платон (IV–V в до н. э.) считал, что эти тела олицетворяют сущность природы. В своем диалоге «Тимей» Платон говорит, что атом огня имеет вид тетраэдра, земли – гексаэдра (куба), воздуха – октаэдра, воды – икосаэдра. В этом соответствии не нашлось места только додекаэдру и Платон предположил существование еще одной, пятой сущности – эфира, атомы которого как раз и имеют форму додекаэдра. Ученики Платона продолжили его дело в изучении перечисленных тел. Поэтому эти многогранники называют платоновыми телами.
Правильные многогранники

Тетраэдр
Правильный четырёхгранник у которого грани правильные треугольники, в каждой вершине сходится по 3 ребра и по три грани. У тетраэдра 4 ребра, 4 грани и шесть рёбер.

Куб — шесть граней — равные квадраты. Куб имеет восемь вершин и двенадцать ребер.

Октаэдр — восемь граней — равносторонние равные треугольники. Октаэдр имеет шесть вершин и двенадцать ребер

Додекаэдр — двенадцать граней — правильные равные пятиугольники. Додекаэдр имеет двадцать вершин и тридцать ребер.

Икосаэдр — двадцать граней — равносторонние равные треугольники. Икосаэдр имеет двенадцать вершин и тридцать ребер.

Сечения многогранников
Правила построения сечений многогранников:
1) проводим прямые через точки, лежащие в одной плоскости;
2) ищем прямые пересечения плоскости сечения с гранями многогранника, для этого
а) ищем точки пересечения прямой принадлежащей плоскости сечения с прямой, принадлежащей одной из граней (лежащие в одной плоскости);
б) параллельные грани плоскость сечения пересекает по параллельным прямым.

сечения

ВАЖНО!
ДЛЯ ПОСТРОЕНИЯ СЕЧЕНИЙ ИЩЕМ ОТРЕЗКИ, ПО КОТОРЫМ СЕКУЩАЯ ПЛОСКОСТЬ ПЕРЕСЕКАЕТ КАЖДУЮ ГРАНЬ.
МОЖНО СОЕДИНЯТЬ ТОЛЬКО ТОЧКИ, КОТОРЫЕ ЛЕЖАТ В ОДНОЙ ПЛОСКОСТИ.
ЕСЛИ СЕКУЩАЯ ПЛОСКОСТЬ ПЕРЕСЕКАЕТ ПРОТИВОПОЛОЖНЫЕ ГРАНИ, ТО ОНА ПЕРЕСЕКАЕТ ИХ ПО ПАРАЛЛЕЛЬНЫМ ОТРЕЗКАМ.

Решение.
1. Построим след секущей плоскости на плоскость нижнего основания призмы. Рассмотрим грань АА1В1В. В этой грани лежат точки сечения P и Q. Проведем прямую PQ.
2. Продолжим прямую PQ, которая принадлежит сечению, до пересечения с прямой АВ. Получим точку S1, принадлежащую следу.
3. Аналогично получаем точку S2 пересечением прямых QR и BC.
4. Прямая S1S2 - след секущей плоскости на плоскость нижнего основания призмы.
5. Прямая S1S2 пересекает сторону AD в точке U, сторону CD в точке Т. Соединим точки P и U, так как они лежат в одной плоскости грани АА1D1D. Аналогично получаем TU и RT.
6. PQRTU – искомое сечение.
Задача
Построить сечение призмы ABCDA1B1C1D1 плоскостью, проходящей через точки P, Q, R (точки указаны на чертеже ).

Рассмотрим прямоугольный параллелепипед ABCDA1B1C1D1. Построим сечение, проходящее через точки M, N, L.

Соединим точки M и L, лежащие в плоскости AA1D1D.

Пересечем прямую ML ( принадлежащую сечению) с ребром A1D1, они лежат в одной плоскости AA1D1D. Получим точку X1.

Точка X1 лежит на ребре A1D1, а значит и плоскости A1B1C1D1, соединим ее сточкой N, лежащей в этой же плоскости.
X1 N пересекается с ребром A1B1 в точке К.

Найдем прямую пересечения плоскости сечения с плоскостью DD1C1C:
пересечем прямую ML (принадлежащую сечению) с ребром DD1, они лежат в одной плоскости AA1D1D, получим точку X2;

пересечем прямую KN (принадлежащую сечению) с ребром D1C1, они лежат в одной плоскости A1B1C1D1, получим точку X3;