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多面体。多面体の種類とその特性

多面体は、幾何学だけでなく、すべての人の日常生活にも見られます。マッチ箱から建築要素、立方体(塩)、プリズム(結晶)、ピラミッド(シーライト)、八面体(ダイヤモンド)など、さまざまな多角形の形で人工的に作成された家庭用品は言うまでもありません。自然界にも見られます。.d。

多面体の概念、幾何学における多面体のタイプ

科学としての幾何学には、ステレオメトリーに関するセクションが含まれています。立体図形の特徴や性質を研究する。 3次元空間の辺が境界平面(面)で形成されている幾何学的物体は、「多面体」と呼ばれます。多面体の種類には、面の数と形状が異なる、12を超える代表があります。

それにもかかわらず、すべての多面体には共通の特性があります。

  1. それらはすべて3つの重要なコンポーネントを持っています:面(ポリゴンの表面)、頂点(面の接合部に形成されたコーナー)、エッジ(図の側面、または2つの面の接合部に形成されたセグメント)。
  2. ポリゴンの各エッジは、互いに隣接する2つの面のみを接続します。
  3. バルジとは、体が完全に面の1つが存在する平面の片側にのみ配置されます。この規則は、多面体のすべての面に適用されます。立体測定におけるこのような幾何学的形状は、凸多面体と呼ばれます。例外は、正多角形の幾何学的物体の派生物である星型多面体です。

多面体は大きく次のように分類できます。

  1. からなる凸多面体の種類次のクラスの:通常または古典(プリズム、ピラミッド、平行六面体)、通常(正多面体とも呼ばれます)、半正多面体(2番目の名前は半正多面体)。
  2. 非凸多面体(星型)。

プリズムとその特性

幾何学研究の一分野としてのステレオメトリー立体図形の性質、多面体の種類(プリズム)。幾何学的な物体はプリズムと呼ばれ、平行四辺形の形で平行平面にある2つの完全に同一の面(ベースとも呼ばれます)とn番目の側面を持っている必要があります。次に、プリズムには、次のようなタイプの多面体を含むいくつかの種類があります。

  1. 平行六面体は、底辺に平行四辺形がある場合に形成されます。つまり、2対の等しい反対の角度と2対の合同な反対側のポリゴンです。
  2. 真っ直ぐなプリズムには、ベースに垂直なエッジがあります。
  3. 斜めプリズムは、エッジとベースの間に斜めの角度(90以外)が存在することを特徴としています。
  4. 正プリズムは、横方向のエッジが等しい正多角形のベースによって特徴付けられます。

多面体のタイプ多面体

プリズムの主な特性:

  • 合同な基盤。
  • プリズムのすべてのエッジは等しく、互いに平行です。
  • すべての側面は平行四辺形です。

ピラミッド

ピラミッドは幾何学的なボディです1つのベースと、1つのポイント(頂点)で接続されたn番目の数の三角形の面で構成されます。ピラミッドの側面が必然的に三角形で表される場合、底辺には三角形の多角形、四角形、五角形などが無限に存在する可能性があることに注意してください。この場合、ピラミッドの名前はベースのポリゴンに対応します。たとえば、三角形がピラミッドの基部にある場合、それは三角錐であり、四角形は四角形であるというようになります。

多面体の種類

ピラミッドは円錐形の多面体です。このグループの多面体のタイプには、上記のリストに加えて、次の代表も含まれます。

  1. 正ピラミッドは、その底に正多角形があり、その高さは、底に内接するか、その周りに外接する円の中心に投影されます。
  2. 四角錐は、側面のエッジの1つがベースと直角に交差するときに形成されます。この場合、このエッジをピラミッドの高さと呼ぶこともできます。

ピラミッドのプロパティ:

  • ピラミッドのすべての側端の場合が合同(同じ高さ)である場合、それらはすべて同じ角度でベースと交差し、ベースの周りに、ピラミッドの上部の投影と一致する中心を持つ円を描くことができます。
  • 正多角形がピラミッドの基部にある場合、すべての横方向のエッジは合同であり、面は二等辺三角形です。

正多面体:多面体の種類と特性

立体幾何学では、特別な場所はによって占められています同じ数のエッジが接続されている頂点で、完全に等しい面を持つジオメトリックボディ。これらの物体は、正多面体または正多面体と呼ばれます。このような特性を持つ多面体は5種類しかありません。

  1. 四面体。
  2. 六面体。
  3. 八面体。
  4. 十二面体。
  5. 二十面体。

正多面体の名前は古代ギリシャの哲学者プラトンは、作品の中でこれらの幾何学的な物体を描写し、それらを土、水、火、空気などの自然の要素と結び付けました。 5番目の図は宇宙の構造との類似性を授与されました。彼の意見では、形の自然元素の原子は正多面体のタイプに似ています。それらの最も刺激的な特性、対称性のために、これらの幾何学的な物体は、古代の数学者や哲学者だけでなく、建築家、画家、彫刻家にとっても非常に興味深いものでした。絶対対称性を持つ5種類の多面体の存在は基本的な発見と見なされ、神の原理との関連さえ与えられました。

六面体とその特性

プラトンの後継者は六角形。地球の原子の構造との類似性を示唆した。もちろん、現在、この仮説は完全に反駁されていますが、現代の人物がその美学で有名な人物の心を引き付けることを妨げるものではありません。

正多面体の種類

幾何学では、六面体、別名立方体が考慮されます平行六面体の特殊なケースで、これは一種のプリズムです。したがって、立方体の特性はプリズムの特性に関連していますが、立方体のすべての面と角度が互いに等しいという唯一の違いがあります。これに続いて、次のプロパティがあります。

  1. 立方体のすべてのエッジは合同であり、互いに平行な平面にあります。
  2. すべての面は合同な正方形であり(立方体には6つあります)、いずれもベースとして使用できます。
  3. すべてのファセット角度は90度です。
  4. 同数のエッジ、つまり3つが各頂点から出ています。
  5. 立方体には9つの対称軸があり、それらはすべて、対称中心と呼ばれる六面体の対角線の交点で交差します。

四面体

四面体は、三角形の形をした等しい面を持つ四面体であり、各頂点は3つの面の接合点です。

5種類の多面体

正四面体の特性:

  1. 四面体のすべての面は正三角形です。これは、四面体のすべての面が合同であることを意味します。
  2. 底辺は通常の幾何学的図形で表されているため、つまり辺が等しいため、四面体の面は同じ角度で収束します。つまり、すべての角度が等しくなります。
  3. すべての角度が等しいため、各頂点の平面角度の合計は180であり、正四面体の任意の角度は60です。
  4. 各頂点は、反対側(垂心)の面の高さの交点に投影されます。

八面体とその特性

正多面体の種類を説明すると、八面体のようなオブジェクトに注意する必要があります。八面体は、ベースで接着された2つの四角形の正多面体の形で視覚的に表すことができます。

 多面体のタイプと多面体の特性

八面体のプロパティ:

  1. 幾何学的なボディの名前そのものが示唆していますその顔の数。八面体は、8つの合同な正三角形で構成され、各頂点で同数の面、つまり4つの面が収束します。
  2. 八面体のすべての面が等しいので、その面間の角度も等しく、それぞれが60であり、したがって、任意の頂点の平面角度の合計は240になります。

十二面体

幾何学的な体のすべての面が正五角形であると想像すると、12面体(12ポリゴンの図形)が得られます。

凸多面体の種類

正十二面体のプロパティ:

  1. 3つの面が各頂点で交差します。
  2. すべての面は等しく、同じエッジの長さと面積を持っています。
  3. 十二面体には15の軸と対称面があり、それらのいずれも面の頂点とその反対側のエッジの中央を通過します。

二十面体

十二面体と同じくらい興味深い二十面体の図は、20の等しい面を持つ3次元の幾何学的な物体です。通常の20ヘドロンのプロパティには、次のものがあります。

  1. 二十面体のすべての面は二等辺三角形です。
  2. 多面体の各頂点に5つの面が収束し、隣接する頂点角度の合計は300になります。
  3. 二十面体は、十二面体と同様に、反対側の面の中点を通過する15の軸と対称面を持っています。

多面体プリズムの種類

半正多角形

正多面体に加えて、凸のグループ多面体には、正多面体が切り捨てられた半正多面体も含まれます。このグループの多面体のタイプには、次のプロパティがあります。

  1. 幾何学的なボディには、ペアごとに等しい面がありますたとえば、正四面体のような切頂四面体には8つの面がありますが、アルキメデスの体の場合、4つの面は三角形になり、4つの面は六角形になります。
  2. 1つの頂点のすべての角度が合同です。

星型多面体

非体積タイプの幾何学的ボディの代表-面が互いに交差する星型多面体。それらは、2つの通常の3次元ボディをマージするか、それらの面を拡張することによって形成できます。

多面体タイプの多面体の概念

したがって、そのような星型多面体は、星型八面体、十二面体、二十面体、立方八面体、二十面体として知られています。

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