Математика · 5 класс · Математика ФГОС · урок 152 · только теория
Многогранники. Изображение многогранников. Модели пространственных тел
Многогранники — это объёмные фигуры, у которых есть грани, рёбра и вершины. Мы научимся их узнавать, изображать на бумаге и строить модели из бумаги или пластилина. Это первый шаг в мир стереометрии — геометрии пространства.
Чему учимся понимать
Научиться понимать, что такое многогранник, из каких элементов он состоит, и как его изобразить на плоскости или сделать модель.
Зачем это нужно
Многогранники окружают нас повсюду: дома, коробки, кристаллы, пирамиды. Понимание их устройства помогает в архитектуре, дизайне, строительстве и даже в компьютерной графике. Умение изображать объёмные фигуры на плоскости развивает пространственное мышление.
Опорные понятия
Главные тезисы
- Многогранник — это геометрическое тело, поверхность которого состоит из многоугольников.
- Грани многогранника — это плоские многоугольники, из которых состоит его поверхность.
- Рёбра — это отрезки, по которым пересекаются соседние грани.
- Вершины — это точки, в которых сходятся рёбра.
- У каждого многогранника есть грани, рёбра и вершины; их количество связано формулой Эйлера.
- Многогранник называют выпуклым, если он лежит по одну сторону от плоскости каждой своей грани.
- Правильные многогранники — это выпуклые многогранники, у которых все грани — равные правильные многоугольники и в каждой вершине сходится одинаковое число рёбер.
- Изображение многогранника на плоскости — это рисунок, передающий его форму с помощью линий (видимых и невидимых).
- Модель многогранника можно сделать из развёртки — плоской фигуры, из которой складывают объёмное тело.
Определения
- Многогранник
- Объёмная фигура, поверхность которой состоит из многоугольников (например, куб, пирамида).
- Грань
- Плоский многоугольник, который является частью поверхности многогранника (например, квадрат у куба).
- Ребро
- Отрезок, по которому пересекаются две соседние грани (например, сторона квадрата у куба).
- Вершина
- Точка, в которой сходятся рёбра многогранника (например, угол куба).
- Развёртка
- Плоская фигура, состоящая из всех граней многогранника, соединённых по рёбрам, из которой можно сложить этот многогранник.
- Правильный многогранник
- Многогранник, у которого все грани — одинаковые правильные многоугольники и в каждой вершине сходится одинаковое число рёбер (например, куб).
Ключевые факты и правила
- Куб — это многогранник, у которого 6 граней (квадраты), 12 рёбер и 8 вершин.
- Прямоугольный параллелепипед — это многогранник, у которого все грани — прямоугольники; у него тоже 6 граней, 12 рёбер и 8 вершин.
- Треугольная пирамида (тетраэдр) — это многогранник, у которого 4 грани (треугольники), 6 рёбер и 4 вершины.
- Формула Эйлера: для любого выпуклого многогранника число вершин (В) минус число рёбер (Р) плюс число граней (Г) равно 2: В − Р + Г = 2.
- Существует ровно пять правильных многогранников: тетраэдр, куб, октаэдр, додекаэдр и икосаэдр.
- На рисунке многогранника невидимые рёбра обычно изображают пунктирной линией, а видимые — сплошной.
Теория
Сначала познакомься с понятием многогранника: это объёмное тело, поверхность которого состоит из многоугольников.
Выдели элементы многогранника: грани (плоские многоугольники), рёбра (линии их пересечения), вершины (точки пересечения рёбер).
Научись различать выпуклые и невыпуклые многогранники: выпуклый лежит по одну сторону от каждой грани.
Изучи, как изображают многогранники на бумаге: рисуют видимые рёбра сплошными линиями, невидимые — пунктиром.
Пойми, как строят модели: из развёртки (плоской фигуры) складывают объёмное тело, склеивая грани по рёбрам.
Примеры
- Пример 1случай
- Коробка из-под обуви — это прямоугольный параллелепипед: её грани — прямоугольники, рёбра — стороны коробки, вершины — углы
- Пример 2случай
Египетская пирамида — это многогранник
Пояснение
- основание — квадрат, боковые грани — треугольники, сходящиеся в одной вершине
- Пример 3случай
Кристалл поваренной соли имеет форму куба
Пояснение
- правильного многогранника
- Пример 4случай
Если развернуть бумажную коробку и расплющить её, получится развёртка
Пояснение
- плоская фигура, из которой можно снова собрать коробку
Интересно знать
- Пчелиные соты состоят из шестиугольных призм — это пример многогранников в природе.
- Кристаллы соли и алмаза имеют форму правильных многогранников (куб и октаэдр).
- Знаменитые пирамиды в Египте — это многогранники с квадратным основанием и треугольными боковыми гранями.
- Игральная кость — это куб, на гранях которого нанесены точки от 1 до 6.
Связанные темы
- Геометрические тела: цилиндр, конус, шар
- Площадь поверхности многогранника
- Объём прямоугольного параллелепипеда
- Правильные многогранники
- Развёртки и модели