- •Введение
- •Глава 1 Элементы теории правильных многогранников
- •§ 1. Определение многогранника и его элементов
- •§ 2. Пять правильных многогранников
- •§ 3. Теорема Эйлера
- •Глава 2 Исследования правильных многогранников в период до нашей эры
- •Глава 3 Исследования правильных многогранников в XVI – XIX вв.
- •Глава 4 Правильные многогранники в нашей жизни
- •§ 1. Многогранники вокруг нас
- •§ 2. Правильные многогранники в искусстве
- •Примеры задач
- •Заключение
- •Список литературы
Заключение
Зачастую, теме «Правильные многогранники» уделяется не слишком пристальное внимание на школьных уроках. Считается, что данная тема является лишь одним из аспектов математики и не имеет практического применения. В своей работе я постарался опровергнуть данное суждение, посвятив практическому применению Платоновых тел одну из глав своего проекта. На мой взгляд, данная тема далеко не является узкопрофильной – на протяжении работы над проектом я постоянно натыкался на стыки данной темы с другими областями знаний – алгебры, биологии, географии, искусства и живописи.
Обобщая научную информацию по обозначенной проблеме, можно сформулировать следующие выводы:
В исследованиях правильных многогранников можно проследить два основных этапа:
I этап: Исследования до н.э.
II этап: исследования в XVI – XIX вв.
На первом этапе главным содержанием стала 13 книга «Начал» Евклида, а которой ему не удалось решить проблему построения правильных многогранников, но удалось дать им первоначальную характеристику и теоретическое обоснование.
В рамках второго этапа исследований была сформулирована пусть и ошибочная гипотеза Кеплера, кроме того была решена проблема построения правильных многогранников.
Можно проследить следующую особенность: на каждом этапе вначале выдвигались неверные теории, которые впоследствии вели к открытиям
Разрыв между первым и вторым этапом составляет ни много ни мало полторы тысячи лет – разумно предположить, что в это время еще не существовало возможности для создания теорий в области Платоновых тел
Приложение №1
«Элементы теории правильных многогранников»
Тетраэдр и его свойства
Тетраэдр составлен из четырех равносторонних треугольников.
Каждая его вершина является вершиной трех треугольников.
Сумма плоских углов при каждой вершине равна 180 градусов.
Таким образом,
тетраэдр имеет
4 грани,
4 вершины
и 6 ребер.
Тетраэдр не имеет центра симметрии, но имеет 3 оси симметрии и 6 плоскостей симметрии.
Радиус описанной сферы:
Радиус вписанной сферы:
Площадь поверхности:
Объем тетраэдра:
Гексаэдр и его свойства
Куб составлен из шести квадратов.
Каждая его вершина является вершиной трех квадратов.
Сумма плоских углов при каждой вершине равна 270 градусов.
Таким образом, куб имеет
6 граней,
8 вершин
12 ребер.
Куб имеет центр симметрии - центр куба, 9 осей симметрии и 9 плоскостей симметрии.
Радиус описанной сферы:
Радиус вписанной сферы:
Площадь поверхности куба: S = 6a²
Объем куба: V = a³
Октаэдр и его свойства
Октаэдр составлен из восьми равносторонних треугольников.
Каждая его вершина является вершиной четырех треугольников.
Сумма плоских углов при каждой вершине равна 240 градусов.
Таким образом,
октаэдр имеет
8 граней,
6 вершин
12 ребер.
Октаэдр имеет центр симметрии - центр октаэдра, 9 осей симметрии и 9 плоскостей симметрии.
Радиус описанной сферы:
Радиус вписанной сферы:
Площадь поверхности:
Объем октаэдра:
Икосаэдр и его свойства
Икосаэдр составлен из двадцати равносторонних треугольников.
Каждая его вершина является вершиной пяти треугольников.
Сумма плоских углов при каждой вершине равна 300 градусов.
Таким образом,
икосаэдр имеет
20 граней,
12 вершин
30 ребер.
Икосаэдр имеет центр симметрии - центр икосаэдра, 15 осей симметрии и 15 плоскостей симметрии.
Радиус описанной сферы:
Радиус вписанной сферы:
Площадь поверхности:
Объем икосаэдра:
Додекаэдр и его свойства
Додекаэдр составлен из двенадцати равносторонних пятиугольников.
Каждая его вершина является вершиной трех пятиугольников.
Сумма плоских углов при каждой вершине равна 324 градусов.
Таким образом,
додекаэдр имеет
12 граней,
20 вершин
ебер.
Радиус описанной сферы:
Радиус вписанной сферы:
Площадь поверхности:
Объем додекаэдра:
Приложение №2
«Исследования правильных многогранников в период до нашей эры
»
Евклид Платон
Приложение №3
Исследования правильных многогранников в XVI – XIX вв.
Леонард Эйлер Иоганн Кеплер
Звёздчатый многогранник — это правильный невыпуклый многогранник. Многогранники из-за их необычных свойств симметрии исследуются с древнейших времён. Также формы многогранников широко используются в декоративном искусстве.
Звездчатые многогранники очень декоративны, что позволяет широко применять их в ювелирной промышленности при изготовлении всевозможных украшений. Применяются они и в архитектуре. Многие формы звездчатых многогранников подсказывает сама природа. Снежинки — это звездчатые многогранники. С древности люди пытались описать все возможные типы снежинок, составляли специальные атласы. Сейчас известно несколько тысяч различных типов снежинок. Есть много видов звёздчатых многогранников. Наиболее известные это:
|
Приложение №4
Правильные многогранники в нашей жизни
икосаэдрово-додекаэдровая сетка