← К списку тем

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

МногогранникГраньРеброВершинаВыпуклый многогранникПравильный многогранникРазвёрткаМодель многогранникаИзображение многогранника

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

  1. Пример 1случай
    • Коробка из-под обуви — это прямоугольный параллелепипед: её грани — прямоугольники, рёбра — стороны коробки, вершины — углы
  2. Пример 2случай

    Египетская пирамида — это многогранник

    Пояснение

    • основание — квадрат, боковые грани — треугольники, сходящиеся в одной вершине
  3. Пример 3случай

    Кристалл поваренной соли имеет форму куба

    Пояснение

    • правильного многогранника
  4. 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