Слайд 2
Правильных многогранников вызывающе мало, но этот весьма скромный
по численности отряд сумел пробраться в самые глубины различных
наук.
Л. Кэрролл
Слайд 3
Цель:
Повторить понятие правильного многогранника, виды
и их характерные свойства. Узнать историю их появления и
значение в человеческих сферах деятельности.
Слайд 4
Содержание:
1.История многогранников
2. Многогранники в нашей жизни
а)
в природе
б) в архитектуре
в) в
искусстве
3.Понятие правильного многогранника
4.Виды правильных многогранников
5. Теорема Эйлера
6. Элементы симметрии
Слайд 5
История многогранников…
Правильные многогранники известны
с древнейших времён. Их орнаментные модели можно найти на резных
каменных шарах, созданных в период позднего неолита, на костях, которыми люди играли на заре цивилизации. В значительной мере правильные многогранники были изучены древними греками. Теэтет дал математическое описание всем пяти правильным многогранникам и первое известное доказательство того, что их ровно пять.
века до нашей эры в Древней Греции создаются философские
школы. Одной из школ была Пифагорейская, названная в честь своего основателя Пифагора. Отличительным знаком пифагорейцев была пентаграмма, на языке математики- это правильный невыпуклый или звездчатый пятиугольник. Пентаграмме присваивалось способность защищать человека от злых духов.
Слайд 7
Пифагорейцы полагали, что
материя состоит из четырех основных элементов: огня, земли, воздуха
и воды. Существование пяти правильных многогранников они относили к строению материи Вселенной. Согласно этому мнению, атомы основных элементов должны иметь форму различных тел:
Вселенная - додекаэдр
Земля - куб
Огонь - тетраэдр
Вода - икосаэдр
Воздух - октаэдр
Слайд 8
В XVI веке немецкий
астроном Иоганн Кеплер пытался найти связь между пятью известными на
тот момент планетами Солнечной системы и правильными многогранниками. Кеплер изложил свою модель Солнечной системы. В ней пять правильных многогранников помещались один в другой и разделялись серией вписанных и описанных сфер. Каждая из шести сфер соответствовала одной из планет (Меркурию, Венере, Земле, Марсу, Юпитеру и Сатурну). Многогранники были расположены в следующем порядке : октаэдр, икосаэдр, додекаэдр, тетраэдр , куб. Результатом его поисков стало открытие двух законов орбитальной динамики — законов Кеплера, — изменивших курс физики и астрономии, а также правильных звёздчатых многогранников .
Иоганн Кеплер
(1571-1630гг.)
Слайд 9
Многогранники в природе…
Почему пчелы «выбрали» для ячеек на сотах форму правильного
шестиугольника?
Из правильных многоугольников с одинаковой площадью наименьший периметр у правильных шестиугольников.
При такой «математической» работе пчёлы экономят 2% воска. Количество воска сэкономленного при постройке 54 ячеек, может быть использовано для постройки одной такой же ячейки. Стало быть, мудрые пчёлы экономят воск и время для постройки сот.
Верхняя часть пчелиной ячейки представляет собой часть ромбододекаэдра, площадь поверхности которого меньше площади поверхности правильной шестиугольной призмы.
Слайд 10
И как не согласиться с мнением пчелы из
сказки «Тысяча и одна ночь»:
«Мой дом построен по законам самой строгой архитектуры. Сам Евклид мог бы поучиться, познавая геометрию моих сот».
Слайд 11
Правильные многогранники – самые
выгодные фигуры, поэтому они широко распространены в природе. Подтверждением
тому служит форма некоторых кристаллов. Мир кристаллов не менее красивый, разнообразный, зачастую не менее загадочный, чем мир живой природы.
алмаз
Сернистый колчедан
Поваренная соль
Слайд 12
Многогранники в архитектуре…
«Галикарнасский мавзолей»
Лучшие архитекторы построили
мавзолей в виде почти квадратного здания, первый этаж которого
был усыпальницей. Снаружи эта громадная погребальная камера, площадью 5000 кв. метров и высотой около 20 метров, была обложена отесанными и отполированными плитами белого мрамора. Во втором этаже, окруженном колоннадой, хранились жертвоприношения, крышей же мавзолея служила пирамида.
Слайд 13
«Мечеть Кул-Шариф»
Одна из главных мусульманских
мечетей республики Татарстан и Казани. Расположена на территории Казанского
кремля. Архитектура этой мечети представляет собой сочетание различных многогранников.
Слайд 14
Многогранники в искусстве…
Знаменитый художник, увлекавшийся геометрией,
Альбрехт Дюрер
(1471- 1528),
в известной гравюре
«Меланхолия»
на переднем плане
изобразил додекаэдр.
Слайд 15
Голландский художник
Мориц Корнилис Эшер
(1898-1972) создал уникальные
и очаровательные работы,
в которых использованы
или показаны широкий
круг математических идей.
гравюра "Четыре тела"
"Порядок и хаос"
Слайд 16
Понятие правильного многогранника…
Многогранник называется
правильным, если все его грани – равные правильные многоугольники
и в каждой его вершине сходится одно и то же число рёбер.
Обозначения:
а — длина ребра;
V — объем;
Sбок — площадь боковой поверхности;
Sполн — площадь полной поверхности;
R — радиус описанной сферы;
r — радиус вписанной сферы;
h — высота.
Слайд 18
Правильный тетраэдр (четырёхгранник)
Тетра (греч.) – четыре
Эдрон (греч.) –
грань
У правильного тетраэдра грани–правильные равносторонние треугольники;
в каждой вершине сходится по три рёбра. Сумма плоских углов при каждой вершине равна 180º. Тетраэдр представляет собой треугольную пирамиду, у которой все ребра равны.
Слайд 20
Правильный октаэдр (восьмигранник)
У октаэдра грани–
правильные равносторонние треугольники, в каждой его вершине сходится по
четыре ребра. Сумма плоских углов при каждой вершине равна 240º.
Слайд 22
Правильный икосаэдр (двадцатигранник)
У икосаэдра грани
- правильные треугольники, в каждой вершине сходится по пять
ребер. Сумма плоских углов при каждой вершине равна 300º.
Слайд 24
Куб (гексаэдр, шестигранник)
У куба все
грани - квадраты; в каждой вершине сходится по три
ребра . Куб представляет собой прямоугольный параллелепипед с равными ребрами. Сумма плоских углов при каждой вершине равна 270º.
Слайд 26
Правильный додекаэдр (двенадцатигранник)
У додекаэдра
грани - правильные пятиугольники. В каждой вершине сходится по
три ребра. Сумма плоских углов при каждой вершине равна 324º.
Слайд 28
Формула Эйлера
Для любого выпуклого многогранника
выполняется равенство
f+e-k=2, где буквы e, k и f обозначают соответственно число его вершин, ребер и
граней.
правильный тетраэдр (n=3, m=3):
f=4, k=6, e=4
правильный октаэдр (n=3, m=4)
f= 8, k=12, e=6
правильный икосаэдр (n=3, m=5)
f=20, k=30, e=12
куб (n= 4, m=3)
f=6, k=12, e=8
правильный додекаэдр (n=5, m=3)
f= 12, k=30, e=20
Слайд 29
Элементы симметрии:
Куб
имеет центр симметрии - центр куба, 9 осей симметрии
и 9 плоскостей симметрии
«Симметрия … есть идея, с помощью
которой человек веками пытался
объяснить и создать порядок, красоту и
совершенство». Герман Вейль
Слайд 30
Октаэдр имеет центр
симметрии - центр октаэдра, 9 осей симметрии и 9
плоскостей симметрии.
центр симметрии - центр икосаэдра, 15 осей симметрии и
15 плоскостей симметрии.
центр симметрии - центр додекаэдра, 15 осей симметрии и
15 плоскостей симметрии.
Слайд 33
Литература:
Геометрия 10-11 классы. Учебник для общеобразовательных учреждений. Базовые
и профильные уровни. (Л.С.Атанасян, В.Ф.Бутузова, С.Б. Кадомцев, Л.С.Киселёва, Э.Г.
Позняк)
http://www.geometry2006.narod.ru/Lecture/Regula/RegPol.htm
http:///prezentatsii/geometrija/Simmetrija-pravilnykh-mnogogrannikov/Simmetrija-pravilnykh-mnogogrannikov.html
http://tvsh2004.narod.ru/gm04.html